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对热星体K2-18 b大气中迹лич分子的系统性搜索

地球与行星天体物理 2026-04-23 v2

摘要

运用JWST对处于温带亚海王星K2-18 b首次获取的传输光谱,开启了对温和低质量系外行星大气进行表征的新途径。观测结果推断出甲烷和二氧化碳的存在,以及双甲基硫化物(DMS)和/或双甲基二硫化物(DMDS),后者均为潜在生物标志物。在本工作中,我们对K2-18 b大气中其他化学物质进行广泛而不偏向性的搜索。我们的探索涵盖661种分子,涵盖广泛的痕量气体,包括地球上的生物性、无机性和人为性气体。我们研究是否存在对这些气体的偏好,相对于仅包含先前检测到的CH4_4和CO2_2的模型,使用三项指标:(a)在JWST中红外(MIR)光谱中的偏好,(b)对于在MIR中受偏好的物种,在JWST近红外光谱中的偏好,(c)合理的生产来源。我们发现,只有DMS在所考虑的独立数据集中始终达到lnB2.0\ln B \geq 2.0的贝叶斯因子,尽管在近红外光谱中这取决于探测器偏移,此前已报告。lnB2.0\ln B \geq 2.0的阈值是基于lnB2.5\ln B \geq 2.5用于中等偏好的常规阈值所设定的,允许经验性不确定性为0.5。还有一些其他气体也对数据子集或仅使用部分检索代码时提供了相当好的拟合,但已知的合理来源有限。我们的研究突显了进一步观测以区分K2-18 b大气中可能的痕量气体,以及建立其合理来源的理论工作的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.10539,
  title  = {A Systematic Search for Trace Molecules in the Atmosphere of Exoplanet K2-18 b},
  author = {Lorenzo Pica-Ciamarra and Nikku Madhusudhan and Gregory J. Cooke and Savvas Constantinou and Martin Binet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.10539},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for publication in ApJL