JWST COMPASS: Un espectro de transmisión NIRSpec/G395H del sub-Neptuno TOI-836c

Resumen Los planetas entre el tamaño de la Tierra y Neptuno son los más comunes en la Galaxia, cerrando la brecha entre los planetas terrestres y los gigantes en nuestro sistema solar. Ahora que estamos firmemente en la era del JWST, podemos comenzar a medir, con más detalle, las atmósferas de estos planetas ubicuos para comprender mejor sus trayectorias evolutivas. Los dos planetas en el sistema TOI-836 son candidatos ideales para tal estudio, ya que se encuentran a ambos lados del valle de radios, permitiendo comparaciones directas de las atmósferas actuales de planetas que se formaron en el mismo entorno pero que tuvieron estados finales diferentes. Presentamos resultados de la observación de tránsito NIRSpec G395H del JWST del planeta más grande y exterior de este sistema, TOI-836c (2.587 R ⊕, 9.6 M ⊕, T eq ∼ 665 K). Si bien medimos precisiones promedio de unos 30 píxeles de ∼24 ppm para NRS1 y ∼43 ppm para NRS2 por bin espectral, encontramos ruido residual correlacionado en los datos, que intentamos corregir utilizando la Base de Datos de Ingeniería del JWST. Encontramos un espectro de transmisión sin características para este planeta sub-Neptuno y somos capaces de descartar metalicidades atmosféricas <175× solares en ausencia de aerosoles a ≲1 mbar. Aprovechamos modelos microfísicos para determinar que los aerosoles a tales bajas presiones son físicamente plausibles. Los resultados presentados aquí representan la primera observación del programa COMPASS (Composiciones de Atmósferas de Mini-Planetas para Estudio Estadístico) del JWST, que también incluye a TOI-836b y comparará en última instancia la presencia y composiciones de atmósferas para 12 super-Tierras/sub-Neptunos.