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Estudio de la capacidad del telescopio espacial James Webb para identificar características distintivas en los espectros de transmisión exterior y floral

Estudio de la capacidad del telescopio espacial James Webb para identificar características distintivas en los espectros de transmisión exterior y floral

Perfiles de TP para las seis exoEarths (panel izquierdo) y perfiles de abundancia química para 400 ppm de exoEarth (panel derecho).

El éxito de la misión Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) ha llevado al descubrimiento de una gran cantidad de planetas terrestres en la zona de Venus (VZ) que orbitan alrededor de estrellas anfitrionas relativamente brillantes.

Las observaciones de las atmósferas de estos planetas desempeñan un papel crucial en la comprensión de la historia evolutiva de los planetas terrestres, los estados habitables pasados ​​y la diferencia entre los climas de Venus y la Tierra. El espectro de transmisión de un exoplaneta similar a Venus puede ser difícil de distinguir de un exoplaneta similar a la Tierra, lo que podría limitar gravemente lo que se puede aprender del estudio de los exoplanetas. En este trabajo, también estudiamos las diferencias en la transmisión entre exoplanetas y el hipotético Venus, los cuales tienen cantidades variables de dióxido de carbono (CO2) atmosférico.

La Tierra exterior y el exterior de Venus se modelan asumiendo que orbitan alrededor de TRAPPIST-1 en el límite del invernadero desbocado. Simulamos las observaciones de tránsito PRISM del telescopio espacial James Webb (JWST) y del espectrómetro de infrarrojo cercano (NIRSpec) de ambos grupos planetarios entre 0,6 y 5,2 µm, y medimos la detectabilidad de características de absorción clave en sus espectros de transmisión. Los espectros exteriores de la Tierra incluyen varias características importantes de metano (CH4) que pueden detectarse en tan solo 6 tránsitos.

La característica de CH4 a 3,4 µm es óptima para distinguir la Tierra del exterior de Venus porque se detecta fácilmente y no se superpone con las características de CO. El característico dióxido de azufre (SO2) a 4,0 µM es el mejor indicador de presencia extravenosa, pero puede detectarse en atmósferas con menor abundancia de CO2.

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Colby Ostberg, Stephen R. Kane, Andrés B. Lenkowski, Paul A. Dalba

Comentarios: 15 páginas, 8 figuras, 4 tablas, aceptado para publicación en la revista Al Jazeera
Temas: La Tierra y la astrofísica planetaria (astro-ph.EP)
Citar como: arXiv:2310.01527 [astro-ph.EP] (O arXiv:2310.01527v1 [astro-ph.EP] para esta versión)
Día de entrega
Por: Colby Ostberg
[v1] Lunes 2 de octubre de 2023, 18:15:29 UTC (375 KB)
https://arxiv.org/abs/2310.01527
Astrobiología