AD
Anne Dattilo
Author with expertise in Stellar Astrophysics and Exoplanet Studies
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
5
/
i10-index:
3
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A Unified Treatment of Kepler Occurrence to Trace Planet Evolution. II. The Radius Cliff Formed by Atmospheric Escape

Anne Dattilo et al.May 30, 2024
Abstract The Kepler mission enabled us to look at the intrinsic population of exoplanets within our galaxy. In period-radius space, the distribution of the intrinsic population of planets contains structure that can trace planet formation and evolution history. The most distinctive feature in period-radius space is the radius cliff, a steep drop-off in occurrence between 2.5 and 4 R ⊕ across all period ranges, separating the sub-Neptune population from the rarer Neptunes orbiting within 1 au. Following our earlier work to measure the occurrence rate of the Kepler population, we characterize the shape of the radius cliff as a function of orbital period (10–300 days) as well as insolation flux (9500 S ⊕ –10 S ⊕ ). The shape of the cliff flattens at longer orbital periods, tracking the rising population of Neptune-sized planets. In insolation, however, the radius cliff is both less dramatic and the slope is more uniform. The difference in this feature between period space and insolation space can be linked to the effect of EUV/X-ray versus bolometric flux in the planet’s evolution. Models of atmospheric mass loss processes that predict the location and shape of the radius valley also predict the radius cliff. We compare our measured occurrence rate distribution to population synthesis models of photoevaporation and core-powered mass loss in order to constrain formation and evolution pathways. We find that the models do not statistically agree with our occurrence distributions of the radius cliff in period space or insolation space. Atmospheric mass loss that shapes the radius valley cannot fully explain the shape of the radius cliff.
0

JWST COMPASS: The First Near- to Mid-infrared Transmission Spectrum of the Hot Super-Earth L 168-9 b

Munazza Alam et al.Dec 10, 2024
Abstract We present the first broadband near- to mid-infrared (3–12 μ m) transmission spectrum of the highly irradiated ( T eq = 981 K) M-dwarf rocky planet L 168-9 b (TOI-134 b) observed with the Near-infrared Spectrograph and Mid-infrared Instrument (MIRI) instruments aboard JWST. We measure the near-infrared transit depths to a combined median precision of 20 ppm across the three visits in 54 spectroscopic channels with uniform widths of 60 pixels (∼0.2 μ m wide; R ∼ 100), and the mid-infrared transit depths to 61 ppm median precision in 48 wavelength bins (∼0.15 μ m wide; R ∼ 50). We compare the transmission spectrum of L 168-9 b to a grid of 1D thermochemical equilibrium forward models, and rule out atmospheric metallicities of less than 100× solar (mean molecular weights <4 g mol −1 ) to 3 σ confidence assuming high surface pressure (>1 bar), cloudless atmospheres. Based on photoevaporation models for L 168-9 b with initial atmospheric mass fractions ranging from 2% to 100%, we find that this planet could not have retained a primordial H/He atmosphere beyond the first 200 Myr of its lifetime. Follow-up MIRI eclipse observations at 15 μ m could make it possible to confidently identify a CO 2 -dominated atmosphere on this planet if one exists.