Exploration de la capacité du HST WFC3 G141 à détecter les tendances dans des groupes d’atmosphères d’exoplanètes grâce à une étude de transition homogène de 70 planètes gazeuses.
Abondances récupérées de H2O, CH4, HCN, NH3, TiO, VO, FeH et e- par rapport à la température d’équilibre de la planète. Dans certains cas, seule une limite supérieure à l’existence de la molécule peut être fixée, et pour ces cas, la barre d’erreur s’étend jusqu’à log10(vmr) = -12, la limite inférieure de nos introductions. La limite supérieure est indiquée par la ligne pointillée. Les zones remplies de lignes grises avec des points en pointillés indiquent l’abondance attendue des modèles d’équilibre chimique GGchem (en supposant C/O = 0,54 et métallicité solaire) sur 1e2 à 1e5 Pa (1e-3 à 1 bar). Pour les quatre graphiques du bas, les points de données noirs indiquent les planètes que le modèle de récupération préfère avec ces absorbeurs optiques tandis que le point gris représente celles qu’il préfère sans. Dans tous les cas, l’abondance n’est tracée que si les modèles corrélés fournissent une détection > 3 sigma par rapport au modèle plat. La ligne de couleur épaisse dans chaque graphique indique la tendance linéaire du BHM tandis que les lignes de couleur fines représentent les traces de l’ajustement qui étaient à moins d’erreurs 1σ du meilleur modèle d’ajustement. Seul l’ajustement pour l’e-abondance a donné un indice bayésien supérieur à l’hypothèse nulle. -Astro Girl EP
Nous présentons l’analyse atmosphérique de 70 exoplanètes gazeuses par spectroscopie de transit à l’aide de la Wide Field Camera 3 (WFC3) de Hubble.
Pour plus de la moitié d’entre eux, nous détectons statistiquement la modulation spectrale que nos rappels attribuent aux espèces moléculaires. Parmi ceux-ci, nous utilisons la modélisation hiérarchique bayésienne pour rechercher des tendances chimiques avec des paramètres groupés. On utilise l’abondance d’eau extraite pour déduire la minéralisation de l’atmosphère et la comparer à la masse de la planète.
Nous effectuons également des rappels d’équilibre chimique, adaptés à la minéralisation atmosphérique directement. Cependant, bien que des études antérieures aient trouvé des preuves d’une tendance de masse métallique, nous ne trouvons pas une telle relation dans nos données. Pour les planètes les plus chaudes de notre échantillon, nous trouvons des preuves de dissociation thermique du dihydrogène et de l’eau via les opacités H−.
Nous suggérons que l’absence générale de tendances observée dans cette étude de population pourrait être due à : 1) la couverture spectrale insuffisante fournie par le HST WFC3 G141, 2) l’absence d’une tendance simple sur l’ensemble de la population, 3) la nature essentiellement aléatoire de la sélection ciblée pour ces études ou 4) une combinaison de tout ce qui précède. Nous avons décrit comment nous pouvons apprendre de ce vaste ensemble de données pour aller de l’avant afin de garantir que la science planétaire comparative puisse être menée à l’avenir avec des installations telles que JWST, Twinkle et Ariel. Nous concluons qu’une couverture spectrale simultanée plus large est nécessaire ainsi qu’une approche plus structurée de la sélection des cibles.
Billy Edwards, Quentin Changet, Angelos Tsiaras, Kai Ho-yip, Ahmed F. Al-Rifai, Lara Anisman, Michelle F. Biger, Amélie Greiser, Shaw Shibata, Noor Skaff, Jeron Bowman, James YK. Cho, Masahiro Ikuma, Olivia Vinot, Ingo Waldman, Pierre-Olivier Laggage, Giovanna Tenetti
Commentaires : Accepté pour publication dans ApJS
Thèmes : Astrophysique terrestre et planétaire (astro-ph.EP)
Cité comme suit : arXiv : 2211.00649 [astro-ph.EP] (ou arXiv : 2211.0649v1 [astro-ph.EP] pour cette version)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.00649
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Date de soumission
QUI : Billy Edwards
[v1] Mardi 1er novembre 2022 17:10:38 UTC (77703 Ko)
https://arxiv.org/abs/2211.00649
astrobiologie
