A Rede Mantis

Contexto. Usando linhas de emissão de metais, investigamos a distribuição tridimensional de temperatura e química em Júpiteres ultra-quentes. Objetivos. Observações existentes de WASP-121 b sugeriram uma subabundância de titânio e óxido de titânio em sua região de terminador. Neste estudo, nosso objetivo é determinar se essa depleção é global, investigando o espectro de emissão do lado diurno. Métodos. Analisamos oito épocas de espectros de alta resolução obtidos com o espectrógrafo ESPRESSO, focando em fases orbitais quando o lado diurno está visível. Usamos um método de correlação cruzada para buscar vários átomos, TiO e VO, e comparamos os resultados com modelos. Restringimos as velocidades e a função de fase do sinal de emissão usando uma estrutura bayesiana. Resultados. Relatamos detecções significativas de Ca I, V I, Cr I, Mn I, Fe I, Co I e Ni I, mas não de Ti ou TiO. Modelos contendo titânio não conseguem reproduzir os dados. Os sinais detectados são consistentes com as velocidades orbitais e sistêmicas conhecidas e com a emissão de pico originando do ponto subestelar. Conclusões. Encontramos que o titânio está depletado em regiões da atmosfera onde a espectroscopia de transmissão e emissão são sensíveis. Apoiados por observações recentes do HST do lado noturno, interpretamos isso como evidência para a condensação de titânio no lado noturno, que impede que ele seja misturado de volta nas camadas superiores da atmosfera em outras partes do planeta. Espécies com temperaturas de condensação mais baixas não foram afetadas, implicando que transições químicas abruptas existem entre Júpiteres ultra-quentes que têm pequenas diferenças em temperatura ou propriedades dinâmicas. Como o TiO pode atuar como uma forte fonte de aquecimento estratosférico, a armadilha de frio cria um acoplamento entre as estruturas térmicas do lado diurno e noturno, e assim a química de condensação precisa ser incluída em modelos de circulação global. As abundâncias elementares observadas em Júpiteres quentes não serão confiáveis para representar as abundâncias globais, a menos que a condensação no lado noturno seja contabilizada de forma robusta ou o planeta esteja quente o suficiente para evitar armadilhas de frio no lado noturno. Observações de eclipses secundários pelo JWST/NIRISS têm o potencial de confirmar a ausência de bandas de TiO em comprimentos de onda ópticos vermelhos. Também descobrimos que as razões de abundância de óxidos metálicos em relação aos seus metais atômicos (por exemplo, TiO/Ti) dependem fortemente da razão C/O atmosférica, e que a rotação planetária pode reduzir significativamente a aparente velocidade orbital do sinal de emissão.