The atmosphere and architecture of WASP-189 b probed by its CHEOPS phase curve

Deline, A. und Hooton, M. J. und Lendl, M. und Morris, B. M. und Salmon, S. und Olofsson, G. und Broeg, C. und Ehrenreich, D. und Beck, M. und Brandeker, A. und Hoyer, S. und Sulis, S. und Van Grootel, V. und Bourrier, V. und Demangeon, O. und Demory, B. O. und Heng, K. und Parviainen, H. und Serrano, L. M. und Singh, V. und Bonfanti, A. und Fossati, L. und Kitzmann, D. und Sousa, S. G. und Wilson, T. G. und Alibert, Y. und Alonso, R. und Anglada Escudé, G. und Bàrczy, T. und Barrado Navascues, D. und Barros, S. C. C. und Baumjohann, W. und Beck, T. und Bekkelien, A. und Benz, W. und Billot, N. und Bonfils, X. und Cabrera, J. und Charnoz, S. und Collier Cameron, A. und Corral Van Damme, C. und Csizmadia, Sz. und Davies, M. B. und Deleuil, M. und Delrez, L. und De Roche, T. und Erikson, A. und Fortier, A. und Fridlund, M. und Futyan, D. und Gandolfi, D. und Gillon, M. und Güdel, M. und Gutermann, P. und Hasiba, J. und Isaak, K. G. und Kiss, L. und Laskar, J. und Lecavelier des Etangs, A. und Lovis, C. und Magrin, D. und Maxted, P. F. L. und Munari, M. und Nascimbeni, V. und Ottensamer, R. und Pagano, I. und Palle, E. und Peter, G. und Piotto, G. und Pollacco, D. und Queloz, D. und Ragazzoni, R. und Rando, N. und Rauer, H. und Ribas, I. und Santos, N. C. und Scandariato, G. und Segransan, D. und Simon, A. E. und Smith, Alexis M S und Steller, M. und Szabó, Gy. M. und Thomas, N. und Udry, S. und Walter, I. und Walton, N. A. (2022) The atmosphere and architecture of WASP-189 b probed by its CHEOPS phase curve. Astronomy & Astrophysics, 659, A74. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202142400. ISSN 0004-6361.

PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
19MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/03/aa42400-21/aa42400-21.html

Kurzfassung

Context. Gas giants orbiting close to hot and massive early-type stars can reach dayside temperatures that are comparable to those of the coldest stars. These `ultra-hot Jupiters' have atmospheres made of ions and atomic species from molecular dissociation and feature strong day-to-night temperature gradients. Photometric observations at different orbital phases provide insights on the planet's atmospheric properties. Aims: We aim to analyse the photometric observations of WASP-189 acquired with the Characterising Exoplanet Satellite (CHEOPS) to derive constraints on the system architecture and the planetary atmosphere. Methods: We implemented a light-curve model suited for an asymmetric transit shape caused by the gravity-darkened photosphere of the fast-rotating host star. We also modelled the reflective and thermal components of the planetary flux, the effect of stellar oblateness and light-travel time on transit-eclipse timings, the stellar activity, and CHEOPS systematics. Results: From the asymmetric transit, we measure the size of the ultra-hot Jupiter WASP-189 b, Rp = 1.600−0.016+0.017 RJ, with a precision of 1%, and the true orbital obliquity of the planetary system, Ψp = 89.6 ± 1.2deg (polar orbit). We detect no significant hotspot offset from the phase curve and obtain an eclipse depth of δecl = 96.5−5.0+4.5 ppm, from which we derive an upper limit on the geometric albedo: Ag < 0.48. We also find that the eclipse depth can only be explained by thermal emission alone in the case of extremely inefficient energy redistribution. Finally, we attribute the photometric variability to the stellar rotation, either through superficial inhomogeneities or resonance couplings between the convective core and the radiative envelope. Conclusions: Based on the derived system architecture, we predict the eclipse depth in the upcoming Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) observations to be up to ~165 ppm. High-precision detection of the eclipse in both CHEOPS and TESS passbands might help disentangle reflective and thermal contributions. We also expect the right ascension of the ascending node of the orbit to precess due to the perturbations induced by the stellar quadrupole moment J2 (oblateness).

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

The atmosphere and architecture of WASP-189 b probed by its CHEOPS phase curve

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Deline, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hooton, M. J.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, M.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin des Mailettes 51, 1290, Versoix, Switzerland; Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstr. 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Morris, B. M.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Salmon, S.	STAR, Université de Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Olofsson, G.	Department of Astronomy, Stockholm University, AlbaNova University Center, 10691 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Broeg, C.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenreich, D.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, M.	Université de Genève, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brandeker, A.	Department of Astronomy , Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hoyer, S.	Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Univ. de Provence, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sulis, S.	Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, 38 rue Frédéric Joliot-Curie, 13388, Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Grootel, V.	STAR, Université de Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bourrier, V.	Université de Genève, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Demangeon, O.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Demory, B. O.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Heng, K.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Parviainen, H.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Serrano, L. M.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, V.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfanti, A.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fossati, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8041 Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kitzmann, D.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sousa, S. G.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	https://orcid.org/0000-0001-9047-2965	NICHT SPEZIFIZIERT
Wilson, T. G.	School of Physics and Astronomy, St. Andrews, UK	https://orcid.org/0000-0001-8749-1962	NICHT SPEZIFIZIERT
Alibert, Y.	Physikalisches Institut, University of Bern;Observatoire de Besançon, Institut UTINAM, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alonso, R.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), Via Lactea s/n 38200, La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Anglada Escudé, G.	Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC), Campus UAB, CanMagrans s/n, 08193 Bellaterra, Spain; Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), 08034 Barcelona,Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bàrczy, T.	Admatis, Miskolc, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barrado Navascues, D.	Depto. de Astrofisica, Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA), ESAC Campus, E-28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barros, S. C. C.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Baumjohann, W.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz, Austria	https://orcid.org/0000-0001-6271-0110	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, T.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bekkelien, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Benz, W.	Physics Institute, Space Research & Planetary Sciences, University of Bern, Sidlerstr. 5, CH-3012 Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Billot, N.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfils, X.	Université Grenoble Alpes, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera, J.	juan.cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Charnoz, S.	Institut de Physique du Globe de Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Collier Cameron, A.	SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Corral Van Damme, C.	ESA/ESTEC, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Csizmadia, Sz.	szilard.csizmadia (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6803-9698	NICHT SPEZIFIZIERT
Davies, M. B.	Lund Observatory, Department of Astronomy and Theoretical Physics, Lund University, 22100, Lund, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deleuil, M.	Aix-Marseille Universite, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Delrez, L.	Institut d’Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
De Roche, T.	Physikalisches Institut,University of Bern, Sidlerstraße 5, CH-3012 Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Erikson, A.	anders.erikson (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortier, A.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Leiden Observatory, University of Leiden, P.O. Box 9513, NL-2300 RA, Leiden, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Futyan, D.	Universite de Geneve, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gillon, M.	Institut d’Astrophysique et de Géophysique, Sart-Tilman, B-4000 Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güdel, M.	Department of Astrophysics, University of Vienna, Türkenschanzstraße 17, 1180, Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gutermann, P.	Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, 38 rue Frédéric Joliot-Curie, 13388, Marseille, France; Division Technique, Institut National des Sciences de l'Univers (INSU), CS 20330, 83507, La Seyne-sur-Mer, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hasiba, J.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstraße 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaak, K. G.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kiss, L.	Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth, Budapest, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Laskar, J.	IMCCE, Obs. de Paris	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lecavelier des Etangs, A.	Institut d Astrophysique de Paris, CNRS, UMR 7095 & Sorbonne Universites, UPMC Paris 6, 98 bis bd Arago, 75014 Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lovis, C.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin des Mailettes 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Magrin, D.	INAF,OsservatorioAstronomicodiPadova,Vicolodell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Maxted, P. F. L.	Astrophysics Group, Keele University, Staffordshire ST5 5BG, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Munari, M.	INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S. Sofia 78, 95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nascimbeni, V.	NAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, Padova, IT-35122, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ottensamer, R.	Dept. of Astrophysics, University of Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pagano, I.	INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S. Sofia 78, 95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, E.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Peter, G.	Gisbert.Peter (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6101-2513	NICHT SPEZIFIZIERT
Piotto, G.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, vicolo dell Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pollacco, D.	Department of Physics, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry, CV4 7AL, UK; Centre for Exoplanets and Habitability, University of Warwick, Gibbet Hill Road, Coventry, CV4 7AL, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Queloz, D.	Cavendish Laboratory, J J Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ragazzoni, R.	INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rando, N.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rauer, H.	Heike.Rauer (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ribas, I.	Institut de Ciencies de l'Espai (ICE, CSIC), Campus UAB,C/ de Can Magrans s/n, 08193, Bellaterra, Spain; Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), C/ Gran Capita 2-4, 08034, Barcelona, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Santos, N. C.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal; Departamento de Fisica e Astronomia, Faculdade de Ciencias, Universidade do Porto, Rua Campo Alegre, 4169-007 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Scandariato, G.	NAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Piazza del Parlamento 1, 90134 Palermo, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Segransan, D.	Observatoire de Geneve, Universite de Geneve, 51 Chemin des Maillettes, 1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, A. E.	Physikalisches Institut, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, Alexis M S	Alexis.Smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Steller, M.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Szabó, Gy. M.	Department of Experimental Physics & Astronomical Observatory, University of Szeged, Szeged, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, N.	Physikalisches Institut, Universitaet Bern, Sidlerstrasse 5, Bern, 3012 Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Udry, S.	Observatoire astronomique de l Universite de Geneve	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walter, I.	ingo.walter (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walton, N. A.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2022

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

659

DOI:

10.1051/0004-6361/202142400

Seitenbereich:

A74

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: photometric, planets and satellites: atmospheres, planets and satellites: individual: WASP-189 b, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics, Astrophysics - Solar and Stellar Astrophysics

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Erforschung des Weltraums

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R EW - Erforschung des Weltraums

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - CHEOPS Science, R - Projekt CHEOPS

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären
Institut für Optische Sensorsysteme
Institut für Planetenforschung > Leitungsbereich PF

Hinterlegt von:

Smith, Dr Alexis M S

Hinterlegt am:

25 Mär 2022 08:55

Letzte Änderung:

01 Apr 2023 03:00

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