Um novo método para restringir atmosferas de exoplanetas 3D: aplicação ao espectro pancromático de WASP-94A b

Um número crescente de exoplanetas em trânsito exibe evidências espectroscópicas de que seus membros dianteiro e traseiro são diferentes. Interpretar essas observações é agora a etapa limitante.

A abordagem padrão de ajuste de profundidades de trânsito resolvidas por membros resulta em profundidades de trânsito altamente anti-correlacionadas, e tratá-las como medições independentes pode resultar em abundâncias moleculares recuperadas fortemente tendenciosas ($3σ$). Apresentamos uma estrutura de inferência que evita essas correlações usando a assinatura temporal da assimetria dos membros.

Ajustar simultaneamente o espectro de transmissão e deslocamento de tempo resultante com uma coluna atmosférica independente para cada membro permite a recuperação de propriedades resolvidas por membros a partir de duas medições independentes.

Demonstramos que esta abordagem reduz o erro quadrático médio nas abundâncias moleculares recuperadas por fatores de $\sim30-50$ em relação à próxima melhor das abordagens alternativas atualmente adotadas no campo, e melhora a precisão da abundância recuperada em $\sim3-6\times$. Aplicamos a estrutura ao WASP-94A b e apresentamos seu espectro pancromático resolvido em membros, abrangendo 0, 8-5~$μ$m e combinando observações NIRISS/SOSS e NIRSpec/G395H.

O membro matinal do planeta permanece obscurecido por aerossóis em toda esta extensão, enquanto o seu membro noturno restringe as abundâncias de H$_2$O, CO$_2$, CO e H$_2$S. Medimos uma diferença de temperatura entre membros de $415\pm58$~K a 1~mbar.

Esta análise resolvida por membro encontra [M/H]=+0, 32$^{+0, 11}_{-0, 11}$ e C/O=0, 724$^{+0, 013}_{-0, 013}$, consistente com a estrela hospedeira.

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