A broadband thermal emission spectrum of the ultra-hot Jupiter WASP-18b

Coulombe, Louis-Philippe und Benneke, Björn und Challener, Ryan und Piette, Anjali A. A. und Wiser, Lindsey S. und Mansfield, Megan und MacDonald, Ryan J. und Beltz, Hayley und Feinstein, Adina D. und Radica, Michael und Savel, Arjun B. und Dos Santos, Leonardo A. und Bean, Jacob L. und Parmentier, Vivien und Wong, Ian und Rauscher, Emily und Komacek, Thaddeus D. und Kempton, Eliza M.-R. und Tan, Xianyu und Hammond, Mark und Lewis, Neil T. und Line, Michael R. und Lee, Elspeth K. H. und Shivkumar, Hinna und Crossfield, Ian J. M. und Nixon, Matthew C. und Rackham, Benjamin V. und Wakeford, Hannah R. und Welbanks, Luis und Zhang, Xi und Batalha, Natalie M. und Berta-Thompson, Zachory K. und Changeat, Quentin und Désert, Jean-Michel und Espinoza, Néstor und Goyal, Jayesh M. und Harrington, Joseph und Knutson, Heather A. und Kreidberg, Laura und López-Morales, Mercedes und Shporer, Avi und Sing, David K. und Stevenson, Kevin B. und Aggarwal, Keshav und Ahrer, Eva-Maria und Alam, Munazza K. und Bell, Taylor J. und Blecic, Jasmina und Caceres, Claudio und Carter, Aarynn L. und Casewell, Sarah L. und Crouzet, Nicolas und Cubillos, Patricio E. und Decin, Leen und Fortney, Jonathan J. und Gibson, Neale P. und Heng, Kevin und Henning, Thomas und Iro, Nicolas und Kendrew, Sarah und Lagage, Pierre-Olivier und Leconte, Jérémy und Lendl, Monika und Lothringer, Joshua D. und Mancini, Luigi und Mikal-Evans, Thomas und Molaverdikhani, Karan und Nikolov, Nikolay K. und Ohno, Kazumasa und Palle, Enric und Piaulet, Caroline und Redfield, Seth und Roy, Pierre-Alexis und Tsai, Shang-Min und Venot, Olivia und Wheatley, Peter J. (2023) A broadband thermal emission spectrum of the ultra-hot Jupiter WASP-18b. Nature. Nature Publishing Group. doi: 10.1038/s41586-023-06230-1. ISSN 0028-0836.

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Offizielle URL: https://www.nature.com/articles/s41586-023-06230-1

Kurzfassung

Close-in giant exoplanets with temperatures greater than 2,000 K ("ultra-hot Jupiters") have been the subject of extensive efforts to determine their atmospheric properties using thermal emission measurements from the Hubble and Spitzer Space Telescopes. However, previous studies have yielded inconsistent results because the small sizes of the spectral features and the limited information content of the data resulted in high sensitivity to the varying assumptions made in the treatment of instrument systematics and the atmospheric retrieval analysis. Here we present a dayside thermal emission spectrum of the ultra-hot Jupiter WASP-18b obtained with the NIRISS13 instrument on JWST. The data span 0.85 to 2.85 microns in wavelength at an average resolving power of 400 and exhibit minimal systematics. The spectrum shows three water emission features and evidence for optical opacity, possibly due to H-, TiO, and VO. Models that fit the data require a thermal inversion, molecular dissociation as predicted by chemical equilibrium, a solar heavy-element abundance ("metallicity", M/H = 1.03 times solar), and a carbon-to-oxygen (C/O) ratio less than unity. The data also yield a dayside brightness temperature map, which shows a peak in temperature near the sub-stellar point that decreases steeply and symmetrically with longitude toward the terminators.

elib-URL des Eintrags:

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

A broadband thermal emission spectrum of the ultra-hot Jupiter WASP-18b

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Coulombe, Louis-Philippe	Université de Montréal	https://orcid.org/0000-0002-2195-735X	NICHT SPEZIFIZIERT
Benneke, Björn	Université de Montréal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Challener, Ryan	University of Michigan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Piette, Anjali A. A.	Carnegie Institution for Science	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wiser, Lindsey S.	Arizona State University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mansfield, Megan	University of Arizona	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
MacDonald, Ryan J.	University of Michigan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Beltz, Hayley	University of Michigan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Feinstein, Adina D.	University of Chicago	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Radica, Michael	Université de Montréal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Savel, Arjun B.	University of Chicago	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Dos Santos, Leonardo A.	Space Telescope Science Institute	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bean, Jacob L.	University of Chicago	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Parmentier, Vivien	Observatoire de la Côte d’Azur	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wong, Ian	NASA Goddard Space Flight Center	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rauscher, Emily	University of Michigan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Komacek, Thaddeus D.	University of Maryland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kempton, Eliza M.-R.	University of Maryland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tan, Xianyu	Shanghai Jiao Tong University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hammond, Mark	University of Oxford	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lewis, Neil T.	University of Exeter	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Line, Michael R.	Arizona State University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lee, Elspeth K. H.	University of Bern	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Shivkumar, Hinna	University of Amsterdam	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crossfield, Ian J. M.	University of Kansas	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nixon, Matthew C.	University of Maryland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rackham, Benjamin V.	Massachusetts Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wakeford, Hannah R.	University of Bristol	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Welbanks, Luis	Arizona State University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zhang, Xi	University of California Santa Cruz	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Batalha, Natalie M.	University of California Santa Cruz	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Berta-Thompson, Zachory K.	University of Colorado	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Changeat, Quentin	Space Telescope Science Institute	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Désert, Jean-Michel	University of Amsterdam	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Espinoza, Néstor	Space Telescope Science Institute	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goyal, Jayesh M.	National Institute of Science Education and Research	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Harrington, Joseph	University of Central Florida	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knutson, Heather A.	California Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kreidberg, Laura	Max Planck Institute for Astronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
López-Morales, Mercedes	Harvard & Smithsonian	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Shporer, Avi	Massachusetts Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sing, David K.	Johns Hopkins University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stevenson, Kevin B.	Johns Hopkins University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Aggarwal, Keshav	Indian Institute of Technology	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ahrer, Eva-Maria	University of Warwick	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alam, Munazza K.	Carnegie Institution for Science	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bell, Taylor J.	NASA Ames Research Center	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Blecic, Jasmina	New York University Abu Dhabi	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Caceres, Claudio	Universidad Andres Bello	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carter, Aarynn L.	University of California Santa Cruz	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Casewell, Sarah L.	University of Leicester	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crouzet, Nicolas	University of Leiden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cubillos, Patricio E.	INAF - Osservatorio Astrofisico di Torino	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Decin, Leen	KU Leuven	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortney, Jonathan J.	University of California Santa Cruz	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gibson, Neale P.	Trinity College Dublin	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Heng, Kevin	Ludwig-Maximilians-Universität München	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Henning, Thomas	University of Central Florida	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Iro, Nicolas	nicolas.iro (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0003-2329-418X	138155548
Kendrew, Sarah	Space Telescope Science Institute	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lagage, Pierre-Olivier	Université Paris-Saclay	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Leconte, Jérémy	Université de Bordeaux	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, Monika	Université de Genève	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lothringer, Joshua D.	Utah Valley University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mancini, Luigi	University of Rome	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mikal-Evans, Thomas	Max Planck Institute for Astronomy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Molaverdikhani, Karan	Ludwig-Maximilians-Universität München	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nikolov, Nikolay K.	Space Telescope Science Institute	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ohno, Kazumasa	University of California Santa Cruz	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, Enric	Instituto de Astrofísica de Canarias	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Piaulet, Caroline	Université de Montréal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Redfield, Seth	Wesleyan University	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Roy, Pierre-Alexis	Université de Montréal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Tsai, Shang-Min	University of California, Riverside	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Venot, Olivia	Université de Paris Cité and Univ Paris Est Creteil	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wheatley, Peter J.	University of Warwick	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

31 Mai 2023

Erschienen in:

Nature

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

DOI:

10.1038/s41586-023-06230-1

Verlag:

Nature Publishing Group

ISSN:

0028-0836

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

exoplanets hot Jupiter JWST

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 - Projekt PLATO - PMC und Science

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären

Hinterlegt von:

Iro, Nicolas

Hinterlegt am:

06 Jul 2023 09:08

Letzte Änderung:

01 Dez 2023 03:00

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