地球近くの JWST 透過スペクトル

自然天文学 (2023)この記事を引用

14 オルトメトリック

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今後10年間の系外惑星での生命探査における重要な第一歩は、小さなM型矮星を通過する岩石惑星が大気を持っているかどうか、もし持っているのであれば、どのようなプロセスによって時間の経過とともに形成されるのかを解明することである。 ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST) による分光法は、その広い波長範囲と以前の機器に比べて解像度が向上しているため、地球サイズの M 型準惑星の大気を検出して特徴付ける新しい機能を提供します。 今回我々は、JWST を使用して、ハビタブルゾーンの内側にある温暖（586 K）、地球半径 0.99 の系外惑星である LHS 475 b の発見を独自に検証し、近赤外分光器 G395H を使用して正確な 2.9 ～ 5.3 μm の透過スペクトルを報告します。楽器。 2 つの通過観測により、原始的な水素主体の雲のない純粋なメタン大気は除外されます。 これまでのところ、特徴のない透過スペクトルは、高高度に雲層がある惑星（金星に似たもの）、希薄な大気（火星に似たもの）、または感知できるほどの大気がまったくない惑星（水星に似たもの）と一致しています。 斑点や白斑による星の汚染の兆候はありません。 私たちの観察は、JWSTが吸収特性が50 ppm未満の地球型系外惑星の二次大気を制限するのに必要な感度を備えていること、そして現在の大気の制限が機器の限界ではなく惑星自体の性質を物語っていることを示しています。

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この論文で使用されているデータは、1981 年の JWST サイクル 1 一般観測者プログラムからのものであり、Mikulski Archive for Space Telescopes (https://mast.stsci.edu) で公開されています。 この論文の完全に削減されたデータ製品は、Zenodo の長期公開アーカイブ: https://doi.org/10.5281/zenodo.7925111 で入手できます。 中間データ製品やモデル出力などの追加データはすべて、リクエストに応じて入手できます。

データ分析、大気モデリング、および論文準備のためにこの作業全体で使用されるコードは次のとおりです: Astropy88,89、batman56、CHIMERA68,69、dynesty63、emcee57、Eureka!33、ExoCTK90、Forecaster38、IPython91、jwst47、Matplotlib92、NumPy93,94 、PICASO67、POSEIDON80、PyMC395、SciPy96、smarter76。

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