Magnesium in the atmosphere of the planet HD 209458 b: observations of the thermosphere-exosphere transition region
Notice bibliographique
Résumé
The planet HD 209458 b is one of the most well studied hot-Jupiter exoplanets. The upper atmosphere of this planet has been observed through ultraviolet/optical transit observations with H i observation of the exosphere revealing atmospheric escape. At lower altitudes just below the thermosphere, detailed observations of the Na i absorption line has revealed an atmospheric thermal inversion. This thermal structure is rising toward high temperatures at high altitudes, as predicted by models of the thermosphere, and could reach ~ 10 000 K at the exobase level. Here, we report new near ultraviolet Hubble Space Telescope/Space Telescope Imaging Spectrograph (HST/STIS) observations of atmospheric absorptions during the planetary transit of HD 209458 b. We report absorption in atomic magnesium (Mg i), while no signal has been detected in the lines of singly ionized magnesium (Mg ii). We measure the Mg i atmospheric absorption to be 6.2 ± 2.9% in the velocity range from − 62 to − 19 km s-1. The detection of atomic magnesium in the planetary upper atmosphere at a distance of several planetary radii gives a first view into the transition region between the thermosphere and the exobase, where atmospheric escape takes place. We estimate the electronic densities needed to compensate for the photo-ionization by dielectronic recombination of Mg+ to be in the range of 108−109 cm-3. Our finding is in excellent agreement with model predictions at altitudes of several planetary radii. We observe Mg i atoms escaping the planet, with a maximum radial velocity (in the stellar rest frame) of −60 km s-1. Because magnesium is much heavier than hydrogen, the escape of this species confirms previous studies that the planet’s atmosphere is undergoing hydrodynamic escape. We compare our observations to a numerical model that takes the stellar radiation pressure on the Mg i atoms into account. We find that the Mg i atoms must be present at up to ~7.5 planetari radii altitude and estimate an Mg i escape rate of ~3 × 107 g s-1. Compared to previous evaluations of the escape rate of H i atoms, this evaluation is compatible with a magnesium abundance roughly solar. A hint of absorption, detected at low level of significance, during the post-transit observations, could be interpreted as a Mg i cometary-like tail. If true, the estimate of the absorption by Mg i would be increased to a higher value of about 8.8 ± 2.1%.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».