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Least Squares Estimates of Earthlike Exoplanet Temperatures from Infrared Emission Spectra

Schreier, Franz und Wunderlich, Fabian und Grenfell, John Lee (2022) Least Squares Estimates of Earthlike Exoplanet Temperatures from Infrared Emission Spectra. EPSC - European Planetary Science Conference, 2022-09-18 - 2022-09-23, Granada, Spain.

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Kurzfassung

Detailed characterization of exoplanets lies at the forefront of exoplanetary science. Temperature is a key quantity to understand atmospheric physics and chemistry. We retrieved temperatures of N2-O2 dominated atmospheres from thermal emission secondary eclipse spectroscopic observations of Earth-like exoplanets orbiting G-, K-, and M-stars. A line-by-line (lbl) radiative transfer code (Py4CAtS) is used to generate synthetic thermal infrared (TIR) observations. The atmospheric temperature is approximated by a function expansion with base vectors defined by a singular value decomposition of a matrix comprising representative profiles. A standard nonlinear least squares solver coupled to the lbl code is used to estimate the unknown expansion coefficients. Results suggest that even low signal-to-noise ratios (=5) and medium resolution fits of the shortwave and longwave CO2 bands in the TIR spectra allow the inference of reasonable temperature profiles. Deviations from the true temperature in the upper troposphere and lower-to-mid stratosphere are mostly in the range of a few Kelvin, with larger deviations in the upper atmosphere and, less often, in the lower troposphere. Although the performance of the two bands is equivalent in most cases, the longwave TIR is more favorable than the shortwave due to increased star-planet contrast and higher intensities.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189983/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Least Squares Estimates of Earthlike Exoplanet Temperatures from Infrared Emission Spectra
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schreier, FranzFranz.Schreier (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7196-6599NICHT SPEZIFIZIERT
Wunderlich, Fabianfabian.wunderlich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2238-5269NICHT SPEZIFIZIERT
Grenfell, John LeeLee.Grenfell (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-3646-5339NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2022
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-2
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Infrared; Radiative transfer; Remote sensing; Exoplanets
Veranstaltungstitel:EPSC - European Planetary Science Conference
Veranstaltungsort:Granada, Spain
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:18 September 2022
Veranstaltungsende:23 September 2022
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Spektroskopische Verfahren der Atmosphäre
Standort: Berlin-Adlershof , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Atmosphärenprozessoren
Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären
Hinterlegt von: Schreier, Dr.rer.nat. Franz
Hinterlegt am:15 Nov 2022 14:12
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:51

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