A identificação de CS2 e evidências de acoplamento químico carbono-enxofre em uma atmosfera de exoplaneta gigante quente

A espectroscopia de transmissão com o Telescópio Espacial James Webb está revelando a crescente complexidade química em atmosferas de exoplanetas gigantes. De particular interesse é o enxofre, que essencialmente não tinha restrições observacionais antes do JWST.

A espectroscopia de transmissão com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) está revelando a crescente complexidade química em atmosferas de exoplanetas gigantes. Trabalhos recentes mostraram que o teor de enxofre atmosférico de um planeta traça o seu orçamento refratário e é, portanto, um indicador sensível dos caminhos de formação.

Mas, apesar da crescente biblioteca de dados do JWST, o inventário de enxofre dos exoplanetas gigantes permanece pouco limitado: as espécies portadoras de enxofre são governadas por desequilíbrios químicos e por redes cinéticas que ainda estão a ser revistas. Aqui apresentamos um espectro de transmissão do planeta gigante quente WASP-80 b obtido com JWST/NIRCam e MIRI ao longo de 2, 4 $μ$m--10$μ$m em três trânsitos.

Encontramos evidências de H$_2$O, CH$_4$, CO$_2$, NH$_3$ e CS$_2$ na atmosfera e estabelecemos limites superiores para CO e SO$_2$. Nossas recuperações atmosféricas produzem $\log_{10}\mathrm{X}_{\mathrm{CS_2}} = -2, 25^{+0, 33}_{-0, 32}$.

Esta abundância de CS$_2$ é substancialmente maior do que o previsto por esquemas anteriores de química de enxofre para atmosferas ricas em H$_2$ na faixa de temperatura de WASP-80 b, mas é consistente com redes recentes quimicamente validadas que incluem acoplamento eficiente. Estes resultados identificam CS$_2$ como um marcador observável do desequilíbrio químico do enxofre e fornecem suporte observacional para o acoplamento químico carbono-enxofre teoricamente previsto em atmosferas de exoplanetas gigantes.

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