Quantifying thermal water dissociation in the dayside photosphere of WASP-121 b using NIRPS
Notice bibliographique
Résumé
The intense stellar irradiation of ultra-hot Jupiters results in some of the most extreme atmospheric environments in the planetary regime. On their daysides, temperatures can be sufficiently high for key atmospheric constituents to thermally dissociate into simpler molecular species and atoms. This dissociation drastically changes the atmospheric opacities and, in turn, critically alters the temperature structure, atmospheric dynamics, and day-night heat transport. To date, however, simultaneous detections of the dissociating species and their thermally dissociation products in exoplanet atmospheres have remained rare. In this work we present the simultaneous detections of H2O and its thermally dissociation product OH on the dayside of the ultra-hot Jupiter WASP-121 b based on high-resolution emission spectroscopy with the recently commissioned Near InfraRed Planet Searcher (NIRPS). We retrieved a photospheric abundance ratio of log10(OH/H2O) = −0.15 ± 0.20, indicating that there is about as much OH as H2O at photospheric pressures, which confirms predictions from chemical equilibrium models. We compared the dissociation on WASP-121 b with other ultra-hot Jupiters and show that a trend in agreement with equilibrium models arises. We also discuss an apparent velocity shift of 4.79−0.97+0.93 km s−1 in the H2O signal, which is not reproduced by current global circulation models. Finally, in addition to H2O and OH, the NIRPS data reveal evidence of Fe and Mg, from which we inferred a Fe/Mg ratio consistent with the solar and host star ratios. Our results demonstrate that NIRPS can be an excellent instrument to obtain simultaneous measurements of refractory and volatile molecular species, thus paving the way for many future studies on the atmospheric composition, chemistry, and the formation history of close-in exoplanets.
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».