Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b

Demangeon, O. D. S. und Cubillos, P. E. und Singh, V. und Wilson, T. G. und Carone, L. und Bekkelien, A. und Deline, A. und Ehrenreich, D. und Maxted, P. F. L. und Demory, B. -O. und Zingales, T. und Lendl, M. und Bonfanti, A. und Sousa, S. G. und Brandeker, A. und Alibert, Y. und Alonso, R. und Asquier, J. und Bàrczy, T. und Navascues, D. Barrado und Barros, S. C. C. und Baumjohann, W. und Beck, M. und Beck, T. und Benz, W. und Billot, N. und Biondi, F. und Borsato, L. und Broeg, Ch. und Buder, M. und Cameron, A. Collier und Csizmadia, Sz. und Davies, M. B. und Deleuil, M. und Delrez, L. und Erikson, A. und Fortier, A. und Fossati, L. und Fridlund, M. und Gandolfi, D. und Gillon, M. und Güdel, M. und Günther, M. N. und Heitzmann, A. und Helling, Ch. und Hoyer, S. und Isaak, K. G. und Kiss, L. L. und Lam, K. W. F. und Laskar, J. und Lecavelier des Etangs, A. und Magrin, D. und Mecina, M. und Mordasini, Ch. und Nascimbeni, V. und Olofsson, G. 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 Rieder, M. und Salmon, S. und Santos, N. C. und Scandariato, G. und Ségransan, D. und Simon, A. E. und Smith, A. M. S. und Stalport, M. und Szabó, Gy. M. und Thomas, N. und Udry, S. und Van Grootel, V. und Venturini, J. und Villaver, E. und Walton, N. A. (2024) Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b. Astronomy & Astrophysics, 684, A27. EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202348270. ISSN 0004-6361.

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15MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/04/aa48270-23/aa48270-23.html

Kurzfassung

Context. WASP-76 b has been a recurrent subject of study since the detection of a signature in high-resolution transit spectroscopy data indicating an asymmetry between the two limbs of the planet. The existence of this asymmetric signature has been confirmed by multiple studies, but its physical origin is still under debate. In addition, it contrasts with the absence of asymmetry reported in the infrared (IR) phase curve. Aims: We provide a more comprehensive dataset of WASP-76 b with the goal of drawing a complete view of the physical processes at work in this atmosphere. In particular, we attempt to reconcile visible high-resolution transit spectroscopy data and IR broadband phase curves. Methods: We gathered 3 phase curves, 20 occultations, and 6 transits for WASP-76 b in the visible with the CHEOPS space telescope. We also report the analysis of three unpublished sectors observed by the TESS space telescope (also in the visible), which represents 34 phase curves. Results: WASP-76 b displays an occultation of 260 ± 11 and 152 ± 10 ppm in TESS and CHEOPS bandpasses respectively. Depending on the composition assumed for the atmosphere and the data reduction used for the IR data, we derived geometric albedo estimates that range from 0.05 ± 0.023 to 0.146 ± 0.013 and from <0.13 to 0.189 ± 0.017 in the CHEOPS and TESS bandpasses, respectively. As expected from the IR phase curves, a low-order model of the phase curves does not yield any detectable asymmetry in the visible either. However, an empirical model allowing for sharper phase curve variations offers a hint of a flux excess before the occultation, with an amplitude of ~40 ppm, an orbital offset of ~ −30°, and a width of ~20º. We also constrained the orbital eccentricity of WASP-76 b to a value lower than 0.0067, with a 99.7% confidence level. This result contradicts earlier proposed scenarios aimed at explaining the asymmetry observed in high-resolution transit spectroscopy. Conclusions: In light of these findings, we hypothesise that WASP-76 b could have night-side clouds that extend predominantly towards its eastern limb. At this limb, the clouds would be associated with spherical droplets or spherically shaped aerosols of an unknown species, which would be responsible for a glory effect in the visible phase curves.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

Asymmetry in the atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Demangeon, O. D. S.	Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762, Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cubillos, P. E.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio, 20, 10025, Pino Torinese, To, Italy; Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Singh, V.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Wilson, T. G.	Centre for Exoplanet Science, SUPA School of Physics and Astronomy, University of St Andrews, North Haugh, St Andrews, KY16 9SS, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carone, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bekkelien, A.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deline, A.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ehrenreich, D.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-9704-5405	NICHT SPEZIFIZIERT
Maxted, P. F. L.	Astrophysics Group, Keele University, Staffordshire ST5 5BG, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Demory, B. -O.	Center for Space and Habitability, University of Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Zingales, T.	Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei", Universita degli Studi di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 3, 35122, Padova, Italy; INAF, Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122, Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lendl, M.	Observatoire de Genève, Université de Genève, Chemin Pegasi, 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bonfanti, A.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Sousa, S. G.	Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, 4150-762, Porto, Portugal	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Brandeker, A.	Department of Astronomy , Stockholm University, SE-106 91 Stockholm, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alibert, Y.	Physikalisches Institut, University of Bern, Sidlerstrasse 5, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alonso, R.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), Via Lactea s/n 38200, La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Asquier, J.	ESTEC, European Space Agency, 2201AZ, Noordwijk, NL	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bàrczy, T.	Admatis, Miskolc, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Navascues, D. Barrado	Depto. de Astrofisica, Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA), ESAC campus, 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	https://orcid.org/0000-0003-2434-3625	NICHT SPEZIFIZIERT
Baumjohann, W.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	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
Benz, W.	Physikalisches Institut, Universität Bern, CH	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Billot, N.	Observatoire de Genève, University of Geneva, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Biondi, F.	INAF - Osservatorio Astronomico di Padova, Vicolo dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Borsato, L.	Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Padova, via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Broeg, Ch.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Buder, M.	Maximilian.Buder (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cameron, A. Collier	Centre for Exoplanet Science, SUPA School of Physics and Astronomy, University of St Andrews, North Haugh, St Andrews, 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
Delrez, L.	Institut d Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Erikson, A.	anders.erikson (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fortier, A.	Physikalisches Institut, University of Bern, Bern, Switzerland	https://orcid.org/0000-0001-8450-3374	NICHT SPEZIFIZIERT
Fossati, L.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Schmiedlstrasse 6, 8042, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA, Leiden, The Netherlands \| Department of Earth and Space Sciences, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92 Onsala, Sweden	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.	Astrobiology Research Unit, Université de Liège, 19C Allée du 6 Août, 4000, Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Güdel, M.	University of Vienna, Department of Astrophysics, Türkenschanzstrasse 17, 1180, Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Günther, M. N.	European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Keplerlaan 1, 2201 AZ, Noordwijk, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Heitzmann, A.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Helling, Ch.	Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hoyer, S.	Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM, F-13013 Marseille, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaak, K. G.	Science and Operations Department - Science Division (SCI-SC), Directorate of Science, European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC), Keplerlaan 1, 2201-AZ, Noordwijk, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Kiss, L. L.	Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth, Budapest, Hungary	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, K. W. F.	kristine.lam (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-9910-6088	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
Magrin, D.	INAF, Astronomical Institute, Padua, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mecina, M.	Department of Astrophysics, University of Vienna, Tuerkenschanzstrasse 17, 1180, Vienna, Austria	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mordasini, Ch.	Physikalisches Institut, University of Bern, Gesellschaftsstrasse 6, 3012, Bern, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nascimbeni, V.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S. Sofia 78, I-95123 Catania, 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
Pagano, I.	INAF – Osservatorio Astrofisico di Catania, via S. Sofia 78, 95123 Catania, Italy	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
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.	ETH Zurich, Department of Physics, Wolfgang-Pauli-Strasse 2, 8093, Zurich, Switzerland; Cavendish Laboratory, JJ Thomson Avenue, Cambridge, CB3 0HE, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ragazzoni, R.	Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universita degli Studi di Padova, Vicolo dell Osservatorio 3, 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 Ciències de l’Espai (CSIC), Campus UAB, c/ de Can Magrans s/n, Barcelona, Spain; Institut d’Estudis Espacials de Catalunya, Barcelona, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rieder, M.	physikalisches institut,university of bern, sidlerstraße 5, ch-3012 bern, switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Salmon, S.	STAR, Université de Liège, Belgium	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.	INAF, Osservatorio Astrofisico di Catania, Via S. Sofia 78, I-95123 Catania, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Ségransan, D.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin Pegasi 51, CH-1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Simon, A. E.	Center for Space and Habitability, 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
Stalport, M.	Geneva Observatory, University of Geneva, Chemin des Mailettes 51, 1290, Versoix, Switzerland	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.	MPAE	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Udry, S.	Observatoire de Genève, Université de Genève, Chemin Pegasi, 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Grootel, V.	Space sciences, Technologies and Astrophysics Research (STAR) Institute, Université de Liège, Allée du 6 Août 19C, 4000 Liège, Belgium	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Venturini, J.	Observatoire Astronomique de l'Université de Genève, Chemin Pegasi 51, 1290, Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Villaver, E.	Instituto de Astrofisica de Canarias, Via Lactea s/n, 38200, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, Astrofísico Francisco Sanchez s/n, 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Walton, N. A.	Institute of Astronomy, University of Cambridge, Cambridge, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

4 April 2024

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

Nein

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

684

DOI:

10.1051/0004-6361/202348270

Seitenbereich:

A27

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: photometric, planets and satellites: atmospheres, planets and satellites: composition

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:

26 Jun 2024 13:44

Letzte Änderung:

11 Nov 2024 14:12

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