Phase curve and geometric albedo of WASP-43b measured with CHEOPS, TESS, and HST WFC3/UVIS

Scandariato, G. und Singh, V. und Kitzmann, D. und Lendl, M. und Brandeker, A. und Bruno, G. und Bekkelien, A. und Benz, W. und Gutermann, P. und Maxted, P. F. L. und Bonfanti, A. und Charnoz, S. und Fridlund, M. und Heng, K. und Hoyer, S. und Pagano, I. und Persson, C. M. und Salmon, S. und Van Grootel, V. und Wilson, T. G. und Asquier, J. und Bergomi, M. und Gambicorti, L. und Hasiba, J. und Alibert, Y. und Alonso, R. und Anglada Escudé, G. und Bàrczy, T. und Barrado y Navascués, D. und Barros, S. C. C. und Baumjohann, W. und Beck, M. und Beck, T. und Billot, N. und Bonfils, X. und Broeg, C. und Cabrera, J. und Collier Cameron, A. und Csizmadia, Sz. und Davies, M. B. und Deleuil, M. und Deline, A. und Delrez, L. und Demangeon, O. und Demory, B. -O. und Erikson, A. und Fortier, A. und Fossati, L. und Gandolfi, D. und Gillon, M. und Güdel, M. und Isaak, K. G. und Kiss, L. L. und Laskar, J. und Lecavelier des Etangs, A. und Lovis, C. und Magrin, D. und Nascimbeni, V. und Olofsson, G. und Ottensamer, R. und Palle, E. und Parviainen, H. 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 Segransan, D. und Serrano, L. M. und Simon, A. E. und Smith, A. M. S. und Sousa, S. G. und Steller, M. und Szabó, Gy. M. und Thomas, N. und Udry, S. und Ulmer, B. und Walton, N. A. (2022) Phase curve and geometric albedo of WASP-43b measured with CHEOPS, TESS, and HST WFC3/UVIS. Astronomy and Astrophysics, 668, A17. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202243974. ISSN 0004-6361.

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12MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/12/aa43974-22/aa43974-22.html

Kurzfassung

Context. Observations of the phase curves and secondary eclipses of extrasolar planets provide a window onto the composition and thermal structure of the planetary atmospheres. For example, the photometric observations of secondary eclipses lead to the measurement of the planetary geometric albedo, Ag, which is an indicator of the presence of clouds in the atmosphere. Aims: In this work, we aim to measure the Ag in the optical domain of WASP-43b, a moderately irradiated giant planet with an equilibrium temperature of ~1400 K. Methods: For this purpose, we analyzed the secondary eclipse light curves collected by CHEOPS together with TESS along with observations of the system and the publicly available photometry obtained with HST WFC3/UVIS. We also analyzed the archival infrared observations of the eclipses and retrieve the thermal emission spectrum of the planet. By extrapolating the thermal spectrum to the optical bands, we corrected for the optical eclipses for thermal emission and derived the optical Ag. Results: The fit of the optical data leads to a marginal detection of the phase-curve signal, characterized by an amplitude of 160 ± 60 ppm and 80−50+60 ppm in the CHEOPS and TESS passbands, respectively, with an eastward phase shift of ~50° (1.5σ detection). The analysis of the infrared data suggests a non-inverted thermal profile and solar-like metallicity. The combination of the optical and infrared analyses allows us to derive an upper limit for the optical albedo of Ag< 0.087, with a confidence of 99.9%. Conclusions: Our analysis of the atmosphere of WASP-43b places this planet in the sample of irradiated hot Jupiters, with monotonic temperature-pressure profile and no indication of condensation of reflective clouds on the planetary dayside.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Phase curve and geometric albedo of WASP-43b measured with CHEOPS, TESS, and HST WFC3/UVIS

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Scandariato, G.	NAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Piazza del Parlamento 1, 90134 Palermo, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, V.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kitzmann, D.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, M.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin des Mailettes 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brandeker, A.	Department of Astronomy – Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bruno, G.	Physics Institute, Space Research & Planetary Sciences, University of Bern, Sidlerstr. 5, CH-3012 Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bekkelien, A.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Benz, W.	Physikalisches Institut, Universität Bern, CH	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
Maxted, P. F. L.	Astrophysics Group, Keele University, Staffordshire ST5 5BG, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfanti, A.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Charnoz, S.	Université de Paris, Institut de physique du globe de Paris, CNRS, 75005, Paris, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Department of Space, Earth and Environment, Onsala Space Observatory, Chalmers University of Technology, SE-439 92, Onsala, Sweden; Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA, Leiden, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Heng, K.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hoyer, S.	Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Univ. de Provence, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Pagano, I.	INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S.Sofia 78, 95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Persson, C. M.	Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92, Onsala, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Salmon, S.	STAR, Université de Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Grootel, V.	Université de Liege, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wilson, T. G.	School of Physics and Astronomy, St. Andrews, UK	https://orcid.org/0000-0001-8749-1962	NICHT SPEZIFIZIERT
Asquier, J.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bergomi, M.	INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gambicorti, L.	ATG Europe B.V. on behalf of ESA - European Space Agency ESA - ESTEC / TEC - MMO, Keplerlaan 1 -, P.O. Box 299, 2200 AG, Noordwijk, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hasiba, J.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstraße 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	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 y Navascués, 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, M.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beck, T.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Gesellschaftsstraße 6, 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
Broeg, C.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cabrera, J.	juan.cabrera (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0001-6653-5487	NICHT SPEZIFIZIERT
Collier Cameron, A.	SUPA, School of Physics and Astronomy, University of St. Andrews, North Haugh, Fife KY16 9SS, UK	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.	Laboratoire d´Astrophysique de Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deline, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Delrez, L.	Institut d Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege, Allee du 6 Aout, 17, Bat. B5C, Liege 1, Belgium	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, Gesellsschaftstrasse 6, 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
Fossati, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, 10125, Torino, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Gillon, M.	Institut d’Astrophysique, Geophysique et Oceanographie, Universite de Liege, B-4000 Liege, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güdel, M.	Department of Astrophysics, University of Vienna, Tuerkenschanzstrasse 17, A-1180 Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaak, K. G.	ESA/ESTEC, Noordwijk, Niederlande	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kiss, L. L.	Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth, Budapest, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Laskar, J.	IMCCE, UMR8028 CNRS, Observatoire de Paris, PSL Univ.,Sorbonne Univ., 77 av. Denfert-Rochereau, 75014 Paris, France	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 – Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nascimbeni, V.	INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell’Osservatorio 5, Padova, IT-35122, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Olofsson, G.	Department of Astronomy, Stockholm University, AlbaNova University Center, 10691 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ottensamer, R.	University of Vienna, Department of Astrophysics, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, E.	Instituto de Astrofísica de Canarias, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain \| Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206 La Laguna, Spain	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
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, 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 (CSIC-IEEC), Carrer de Can Magrans, Campus UAB, E-08193 Bellaterra, 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
Segransan, D.	Observatoire de Geneve, Universite de Geneve, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Serrano, L. M.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, A. E.	Physikalisches Institut, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, A. M. S.	alexis.smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Sousa, S. G.	Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Steller, M.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Szabó, Gy. M.	ELTE Eötvös Loránd University, Gothard Astrophysical Observatory, 9700, Szombathely, Szent Imre h. u. 112, Hungary ; MTA-ELTE Exoplanet Research Group, 9700, Szombathely, Szent Imre h. u. 112, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Thomas, N.	Physikalisches Institut, Universitaet Bern, Sidlerstrasse 5, Bern, 3012 Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Udry, S.	Observatoire de Geneve, Universite de Geneve, 51 Chemin des Maillettes, 1290 Sauverny, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ulmer, B.	Institute of Optical Sensor Systems, German Aerospace Center (DLR), Rutherfordstrasse 2, 12489, Berlin, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walton, N. A.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

2022

Erschienen in:

Astronomy and Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

668

DOI:

10.1051/0004-6361/202243974

Seitenbereich:

A17

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: photometric, planets and satellites: atmospheres, planets and satellites: detection, planets and satellites: gaseous planets, planets and satellites: individual: WASP-43b, Astrophysics - Earth and Planetary 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 Planetenforschung > Leitungsbereich PF
Institut für Optische Sensorsysteme > Weltrauminstrumente

Hinterlegt von:

Smith, Dr Alexis M S

Hinterlegt am:

05 Dez 2022 14:13

Letzte Änderung:

05 Dez 2022 14:13

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