The high-energy environment and atmospheric escape of the mini-Neptune K2-18 b

Auteurs : Leonardo A. dos Santos, David Ehrenreich, Vincent Bourrier, Nicola Astudillo-Defru, Xavier Bonfils, François Forget, Christophe Lovis, Francesco Pepe, Stéphane Udry

arXiv: 2001.04532v1 - DOI (astro-ph.EP)
5 pages, 4 figures, accepted for publication in A&A Letters

Résumé : K2-18 b is a transiting mini-Neptune that orbits a nearby (38 pc) cool M3 dwarf and is located inside its region of temperate irradiation. We report on the search for hydrogen escape from the atmosphere K2-18 b using Lyman-$\alpha$ transit spectroscopy with the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) instrument installed on the Hubble Space Telescope (HST). We analyzed the time-series of the fluxes of the stellar Lyman-$\alpha$ emission of K2-18 in both its blue- and redshifted wings. We found that the average blueshifted emission of K2-18 decreases by $67\% \pm 18\%$ during the transit of the planet compared to the pre-transit emission, tentatively indicating the presence of H atoms escaping vigorously and being blown away by radiation pressure. This interpretation is not definitive because it relies on one partial transit. Based on the reconstructed Lyman-$\alpha$ emission of K2-18, we estimate an EUV irradiation between $10^1-10^2$ erg s$^{-1}$ cm$^{-2}$ and a total escape rate in the order of $10^8$ g s$^{-1}$. The inferred escape rate suggests that the planet will lose only a small fraction (< 1%) of its mass and retain its volatile-rich atmosphere during its lifetime. More observations are needed to rule out stellar variability effects, confirm the in-transit absorption and better assess the atmospheric escape and high-energy environment of K2-18 b.

Soumis à arXiv le 13 Jan. 2020

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.