天体物理学 > 地球与行星天体物理学
[提交于 2025年7月16日
]
标题: 由JWST揭示的温带亚海王星K2-18 b富含水的内部
标题: A water-rich interior in the temperate sub-Neptune K2-18 b revealed by JWST
摘要: 温暖的亚海王星是探测太阳系外液态水海洋的有吸引力的目标。 如果富含水且缺乏大质量氢-氦包层,这些行星尽管尺寸大于地球,仍可能在其大气层下维持液态层。 对温暖的亚海王星K2-18 b的先前观测显示,其大气以H2为主,富含CH4,并有中等证据表明存在CO2以及二甲基硫醚(DMS)的初步迹象。 在此,我们呈现K2-18 b的四次新的JWST/NIRSpec凌日观测。 结果得到的高精度透射光谱稳健地检测到CH4和CO2,精确测量了它们的丰度,并牢固确立了该行星的富水性质:要么是体积占比超过10%的H2O厚包层,要么是位于液态水海洋之上的薄大气层。 光谱未检测到可识别的H2O、NH3或CO。 大气中水蒸气的缺失表明存在高效的冷阱,而NH3和CO的未检测结果支持了一个小的H2丰富大气层覆盖液态储层的情景。 然而,包含这些气体的替代模型也可以在不确定范围内再现光谱,突显了需要更深入的观测。 光谱仅包含DMS、甲基硫醇(CH3SH)和一氧化二氮(N2O)的微弱信号,没有任何信号超过3 sigma,在不施加强烈超瑞利霾的情况下,所有信号均低于约2 sigma。 同时,我们的自洽光化学模型显示,在高金属量的大量H2丰富大气中,DMS和CH3SH可能非生物形成,因此考虑它们作为生物标志物的潜在用途时需要额外的指示器。 K2-18 b是一个寒冷且富水的世界,作为探索非地球类行星中液态水环境出现最有希望的温暖亚海王星之一,促使进一步表征其大气和内部结构。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.