Into the storm: diving into the winds of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b with HARPS and ESPRESSO
Notice bibliographique
Résumé
Context. Despite swift progress in the characterisation of exoplanet atmospheres in composition and structure, the study of atmospheric dynamics has not progressed at the same speed. While theoretical models have been developed to describe the lower layers of the atmosphere, and independently, the exosphere, little is known about the intermediate layers up to the thermosphere. Aims. We aim to provide a clearer picture of atmospheric dynamics for the class of ultra-hot Jupiters, which are highly irradiated gas giants, based on the example of WASP-76 b. Methods. We jointly analysed two datasets that were obtained with the HARPS and ESPRESSO spectrographs to interpret the resolved planetary sodium doublet. We then applied the MERC code, which retrieves wind patterns, speeds, and temperature profiles on the line shape of the sodium doublet. An updated version of MERC, with added planetary rotation, also provides the possibility of modelling the latitude dependence of the wind patterns. Results. We retrieve the highest Bayesian evidence for an isothermal atmosphere, interpreted as a mean temperature of 3389 ± 227 K, a uniform day- to nightside wind of 5.5−2.0+1.4 km s−1 in the lower atmosphere with a vertical wind in the upper atmosphere of 22.7−4.1+4.9 km s−1, switching atmospheric wind patterns at 10−3 bar above the reference surface pressure (10 bar). Conclusions. Our results for WASP-76 b are compatible with previous studies of the lower atmospheric dynamics of WASP-76 b and other ultra-hot Jupiters. They highlight the need for vertical winds in the intermediate atmosphere above the layers probed by global circulation model studies to explain the line broadening of the sodium doublet in this planet. This work demonstrates the capability of exploiting the resolved spectral line shapes to observationally constrain possible wind patterns in exoplanet atmospheres. This is an invaluable input to more sophisticated 3D atmospheric models in the future.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».