K2 and <i>Spitzer</i> phase curves of the rocky ultra-short-period planet K2-141 b hint at a tenuous rock vapor atmosphere
Notice bibliographique
Résumé
K2-141 b is a transiting, small (1.5 R⊕) ultra-short-period (USP) planet discovered by the Kepler space telescope orbiting a K-dwarf host star every 6.7 h. The planet's high surface temperature of more than 2000 K makes it an excellent target for thermal emission observations. Here we present 65 h of continuous photometric observations of K2-141 b collected with Spitzer's Infrared Array Camera (IRAC) Channel 2 at 4.5 μm spanning ten full orbits of the planet. We measured an infrared eclipse depth of ${f_{{{\rm{p}} \mathord{\left/ {\vphantom {{\rm{p}} {{{\rm{f}}_{\rm{*}}}}}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} {{{\rm{f}}_{\rm{*}}}}}}} = 142.9_{ - 39.0}^{38.5}$ ppm and a peak to trough amplitude variation of $A = 120.6_{ - 43.0}^{42.3}$ ppm. The best fit model to the Spitzer data shows no significant thermal hotspot offset, in contrast to the previously observed offset for the well-studied USP planet 55 Cnc e. We also jointly analyzed the new Spitzer observations with the photometry collected by Kepler during two separate K2 campaigns. We modeled the planetary emission with a range of toy models that include a reflective and a thermal contribution. With a two-temperature model, we measured a dayside temperature of ${T_{{\rm{p,d}}}} = 2049_{ - 359}^{362}$ K and a night-side temperature that is consistent with zero (Tp,n < 1712 K at 2σ). Models with a steep dayside temperature gradient provide a better fit to the data than a uniform dayside temperature (ΔBIC = 22.2). We also found evidence for a nonzero geometric albedo ${A_{\rm{g}}} = 0.282_{ - 0.078}^{0.070}$. We also compared the data to a physically motivated, pseudo-2D rock vapor model and a 1D turbulent boundary layer model. Both models fit the data well. Notably, we found that the optical eclipse depth can be explained by thermal emission from a hot inversion layer, rather than reflected light. A thermal inversion may also be responsible for the deep optical eclipse observed for another USP, Kepler-10 b. Finally, we significantly improved the ephemerides for K2-141 b and c, which will facilitate further follow-up observations of this interesting system with state-of-the-art observatories such as James Webb Space Telescope.
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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 | 0,000 |
| 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) | 0,003 | 0,001 |
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 ».