The Roasting Marshmallows Program with IGRINS on Gemini South I: Composition and Climate of the Ultrahot Jupiter WASP-18 b
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present high-resolution dayside thermal emission observations of the exoplanet WASP-18 b using IGRINS on Gemini South. We remove stellar and telluric signatures using standard algorithms, and we extract the planet signal via cross-correlation with model spectra. We detect the atmosphere of WASP-18 b at a signal-to-noise ratio (S/N) of 5.9 using a full chemistry model, measure H2O (S/N = 3.3), CO (S/N = 4.0), and OH (S/N = 4.8) individually, and confirm previous claims of a thermal inversion layer. The three species are confidently detected (>4σ) with a Bayesian inference framework, which we also use to retrieve abundance, temperature, and velocity information. For this ultrahot Jupiter (UHJ), thermal dissociation processes likely play an important role. Retrieving abundances constant with altitude and allowing the temperature–pressure profile to adjust freely results in a moderately super-stellar carbon-to-oxygen ratio (C/O = 0.75 − 0.17 + 0.14 ) and metallicity ([M/H] = 1.03 − 1.01 + 0.65 ). Accounting for undetectable oxygen produced by thermal dissociation leads to C/O = 0.45 − 0.10 + 0.08 and [M/H] = 1.17 − 1.01 + 0.66 . A retrieval that assumes radiative–convective–thermochemical equilibrium and naturally accounts for thermal dissociation constrains C/O < 0.34 (2σ) and [M/H] = 0.48 − 0.29 + 0.33 , in line with the chemistry of the parent star. Looking at the velocity information, we see a tantalizing signature of different Doppler shifts at the level of a few kilometers per second for different molecules, which might probe dynamics as a function of altitude and/or location on the planet disk. Our results demonstrate that ground-based, high-resolution spectroscopy at infrared wavelengths can provide meaningful constraints on the compositions and climate of highly irradiated planets. This work also elucidates potential pitfalls with commonly employed retrieval assumptions when applied to the spectra of UHJs.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,008 | 0,002 |
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 ».