The Roasting Marshmallows Program with IGRINS on Gemini South. II. WASP-121 b has Superstellar C/O and Refractory-to-volatile Ratios
Notice bibliographique
Résumé
Abstract A primary goal of exoplanet science is to measure the atmospheric composition of gas giants in order to infer their formation and migration histories. Common diagnostics for planet formation are the atmospheric metallicity ([M/H]) and the carbon-to-oxygen (C/O) ratio as measured through transit or emission spectroscopy. The C/O ratio in particular can be used to approximately place a planet’s initial formation radius from the stellar host, but a given C/O ratio may not be unique to formation location. This degeneracy can be broken by combining measurements of both the C/O ratio and the atmospheric refractory-to-volatile ratio. We report the measurement of both quantities for the atmosphere of the canonical ultrahot Jupiter WASP-121 b using the high-resolution ( R = 45,000) IGRINS instrument on Gemini South. Probing the planet’s direct thermal emission in both pre- and post-secondary eclipse orbital phases, we infer that WASP-121 b has a significantly superstellar C/O ratio of <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mn>0.70</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>0.10</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>0.07</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> </mml:math> and a moderately superstellar refractory-to-volatile ratio at <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" overflow="scroll"> <mml:msubsup> <mml:mrow> <mml:mn>3.83</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>1.67</mml:mn> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> <mml:mn>3.62</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msubsup> <mml:mo>×</mml:mo> </mml:math> stellar. This combination is most consistent with formation between the soot line and H 2 O snow line, but we cannot rule out formation between the H 2 O and CO snow lines or beyond the CO snow line. We also measure velocity offsets between H 2 O, CO, and OH, potentially an effect of chemical inhomogeneity on the planet dayside. This study highlights the ability to measure both C/O and refractory-to-volatile ratios via high-resolution spectroscopy in the near-IR H and K bands.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 |
| 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 tête enseignante, 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 ».