Nachweis der 4,6 Mikrometer großen Grundbandstruktur von Kohlenmonoxid in WASP

Kohlenmonoxid (CO) ist voraussichtlich das dominierende kohlenstoffhaltige Molekül in der Atmosphäre von Riesenplaneten und ist zusammen mit Wasser wichtig für die Bestimmung des Sauerstoffs und damit des Kohlenstoff-Sauerstoff-Verhältnisses dieser Planeten.

Der grundlegende Absorptionsmodus von CO weist eine breite doppelt verzweigte Struktur auf, die aus vielen einzelnen Absorptionslinien von 4,3 bis 5,1 μm besteht und nun mit JWST spektroskopisch gemessen werden kann. Hier präsentieren wir eine Technik zur Erkennung der Rotations-Subbandstruktur von CO bei mittlerer Auflösung mit dem NIRSpec G395H-Instrument.

Wir verwenden eine einzelne Transitbeobachtung des heißen Jupiter WASP-39b aus dem JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science (JTEC ERS)-Programm mit der nativen Auflösung des Instruments (R∼2700), um die CO-Absorptionsstruktur aufzulösen. Wir detektieren zuverlässig die Absorption von CO mit einer Zunahme der Durchgangstiefe von 264 ± 68 ppm, was mit dem vorhergesagten CO-Beitrag des am besten geeigneten Modells bei niedriger Auflösung übereinstimmt.

Dieser Nachweis bestätigt unsere theoretischen Erwartungen, dass CO das dominierende kohlenstoffhaltige Molekül in der Atmosphäre von WASP-39b ist, und stützt weiter die Schlussfolgerungen zu niedrigem C/O und supersolarer Metallizität, die in den JTEC ERS-Papieren für WASP-39b präsentiert werden.

David Grant, Joshua D. Lothringer, Hannah R. Wakeford, Munazza K. Alam, Lili Alderson, Jacob L. Bean, Björn Benneke, Jean-Michel Desert, Tansu Daylan, Laura Flagg, Renyu Hu, Julie Inglis, James Kirk, Laura Kreidberg, Mercedes Lopez-Morales, Luigi Mancini, Thomas Mikal-Evans, Karan Molaverdikhani, Enric Palle, Benjamin V. Rackham, Seth Redfield, Kevin B. Stevenson, Jeff Valenti, Nicole L. Wallack, Keshav Aggarwal, Eva-Maria Ahrer, Ian JM Crossfield, Nicholas Crouzet, Nicholas Iro, Nicholas K. Nikolov, Peter J. Wheatley

Kommentare: 11 Seiten, 5 Abbildungen, zur Veröffentlichung in ApJL angenommen. Themen: Earth and Planetary Astrophysics (astro-ph.EP)Zitieren als: arXiv:2304.11994 [astro-ph.EP] (oder arXiv:2304.11994v1 [astro-ph.EP ] für diese Version)EinreichungsverlaufVon: David Grant[v1] Mo, 24. Apr. 2023 10:57:38 UTC (388 KB)https://arxiv.org/abs/2304.11994Astrobiology,

SpaceRef-Mitbegründer, Explorers Club Fellow, Ex-NASA, Auswärtsteams, Journalist, Weltraum- und Astrobiologie, ehemaliger Bergsteiger.