Explorando el escape atmosférico a través de líneas triples estables en 15 exoplanetas observados usando SPIRou

Mapa de densidad de la superficie estelar a 1083,31 nm calculado utilizando PYSME en el caso de HAT-P-11 b. El mapa de densidad se correlaciona con la densidad integrada en el mapa estelar a 1083,31 nm. La cuadrícula contiene 101 × 101 celdas y la trayectoria del planeta se muestra mediante una línea roja continua con puntos negros que indican el centro del planeta en cada fase observada. El disco duro del planeta aparece en algún momento, con las células centrales de la estrella excluidas del cálculo del espectro principal. — Doctorado en Astronomía EP

Durante varios años, la línea triple de helio casi estable se ha utilizado con éxito como trazador para investigar el escape atmosférico en exoplanetas en tránsito. Esta absorción se puede observar en el infrarrojo cercano (1083,3 nm) desde la Tierra mediante espectroscopía de alta resolución, lo que proporciona nuevas limitaciones sobre la tasa de pérdida de masa y la temperatura que caracterizan la atmósfera superior de los exoplanetas cercanos.

El objetivo de este trabajo es buscar la triple firma de He en 15 exoplanetas en tránsito, desde súper Tierras hasta Júpiter muy calientes, observados utilizando SPIRou, un espectrómetro de infrarrojo cercano de alta resolución (R~70.000) en CFHT, para aportar nuevas limitaciones o mejorar las existentes en materia de escape atmosférico mediante un estudio homogéneo.

Hemos desarrollado un proceso completo de análisis y procesamiento de datos para corregir las contribuciones estelares y residuales. Luego utilizamos dos modelos unidimensionales diferentes basados ​​en las ecuaciones de viento de Parker y la transferencia radiativa del equilibrio termodinámico no local (NLTE) para interpretar los resultados de las observaciones.

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Confirmamos los descubrimientos triples que publicó de HAT-P-11 b, HD 189733 b y WASP-69 b. Hemos detectado tentativamente la firma de escape de He en HD 209458 b, GJ 3470 b y WASP-76 b. Informamos nuevas limitaciones sobre la tasa de pérdida de masa y la temperatura para nuestros tres descubrimientos y establecemos límites superiores para las detecciones provisionales y las no detecciones. En particular, informamos restricciones mejoradas sobre la tasa de pérdida de masa y la temperatura del gas que se escapa en TOI-1807 b, e informamos la no detección del escape atmosférico discutido en GJ 1214 b.

También hemos realizado la primera búsqueda de la firma He en GJ 486 b desde su descubrimiento e informamos de la no detección de triple He. Finalmente, estudiamos el impacto de importantes supuestos del modelo en nuestros parámetros recuperados, en particular las restricciones en los modelos 1D y el efecto de la relación H/He en las restricciones derivadas.

A. Masson, S. Vinatier, B. Bézard, M. López-Puertas, M. Lampón, F. Debras, A. Carmona, B. Klein, E. Artigau, W. Dethier, S. Pelletier, T. Hood, R. Allart, V. Bourrier, C. Cadieux, B. Charnay, N. B. Cowan, N. J. Cook, X. Delfosse, J.-F. Donati, P.-G. Gu, J. Hebrard, E. Martioli, C. Moto, O. Vinot, A. Wittenbach

Comentarios: 33 páginas, 14 números
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2406.09225 [astro-ph.EP] (O arXiv:2406.09225v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
Por: Adrián Mason
[v1] Jueves 13 de junio de 2024, 15:27:08 UTC (17.230 KB)
https://arxiv.org/abs/2406.09225
Astrobiología

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