Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS
Notice bibliographique
Résumé
Abstract LHS 1140 b is the second-closest temperate transiting planet to Earth with an equilibrium temperature low enough to support surface liquid water. At 1.730 ± 0.025 R ⊕, LHS 1140 b falls within the radius valley separating H2-rich mini-Neptunes from rocky super-Earths. Recent mass and radius revisions indicate a bulk density significantly lower than expected for an Earth-like rocky interior, suggesting that LHS 1140 b could be either a mini-Neptune with a small envelope of hydrogen (∼0.1% by mass) or a water world (9%–19% water by mass). Atmospheric characterization through transmission spectroscopy can readily discern between these two scenarios. Here we present two JWST/NIRISS transit observations of LHS 1140 b, one of which captures a serendipitous transit of LHS 1140 c. The combined transmission spectrum of LHS 1140 b shows a telltale spectral signature of unocculted faculae (5.8σ), covering ∼20% of the visible stellar surface. Besides faculae, our spectral retrieval analysis reveals tentative evidence of residual spectral features, best fit by Rayleigh scattering from a N2-dominated atmosphere (2.3σ), irrespective of the consideration of atmospheric hazes. We also show through Global Climate Models (GCMs) that H2-rich atmospheres of various compositions (100×, 300×, 1000× solar metallicity) are ruled out to >10σ. The GCM calculations predict that water clouds form below the transit photosphere, limiting their impact on transmission data. Our observations suggest that LHS 1140 b is either airless or, more likely, surrounded by an atmosphere with a high mean molecular weight. Our tentative evidence of a N2-rich atmosphere provides strong motivation for future transmission spectroscopy observations of LHS 1140 b.
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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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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) | 0,002 | 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 ».