S13
Caractériser les atmosphères planétaires par l'expérience, la modélisation et l'observation
Communauté
Contact : Yassin Jaziri (yassin.jaziri@latmos.ipsl.fr) - Elsa Ducrot (elsa.ducrot@obspm.fr) - SOC (soc_s13@sf2a.eu)
Contexte : L’atelier se concentre sur l’étude des atmosphères planétaires. Utilisant les instruments de précision les plus récents, tant au sol que dans l’espace, la caractérisation des atmosphères planétaires fait appel à l’analyse des données, à l’expérience, à la modélisation de pointe et à l’inversion. Cet atelier rassemblera les différents domaines d’étude et favorisera les synergies au sein de la communauté.
Objectifs : L’atelier se décline en deux thèmes
- Thème 1 – Atmosphères, modélisation, expérience et inversion : Ce premier thème vise à présenter les nouveaux développements en termes d’expériences, de modèles climatiques et les résultats qui en découlent (leur comparaison avec les données existantes). Il sera aussi question d’aborder les limitations auxquelles les modélisateurs font face – par exemple avec les problèmes d’inversion – pour l’interprétation des observations, et impulser de nouvelles stratégies pour les surmonter ou les contourner.
- Thème 2 – Rétrospective des résultats exoplanètes dans le cadre du JWST : L’exoplanétologie est entrée dans une nouvelle ère grâce à la mise en œuvre du JWST. L’objectif de ce thème est de partager les derniers résultats liés à la caractérisation et la physique des atmosphères extrasolaires issus de l’analyse de données observationnelles. L’atelier sera l’occasion de discuter les différentes méthodes de réduction et d’analyse, en mettant en évidence les problèmes rencontrés et les pistes de développement. Les impacts des systématiques instrumentales (telles que les effets de persistance) ou physiques (telles que la contamination stellaire) seront également abordés. Enfin, une discussion autour du processus de demande de temps JWST sera organisée, afin de partager les retours d’expériences et d’identifier les meilleures pratiques et stratégies dont la communauté pourrait bénéficier.
Organisateurs : A. Y. Jaziri (LATMOS), E. Ducrot (LESIA), F. Kiefer (LESIA), M. Turbet (LMD), B. Charnay (LESIA), E. Bolmont(Observatoire de Genève)
| Programme Atelier 13 : 4 Juin 2024 | ||
|---|---|---|
| Thème 1 : Atmosphères, modélisation, expérience et inversion | ||
| 14h | Le triptyque magique pour caractériser les atmosphères d’exoplanètes | Olivia Venot (invitée) |
| 14h20 | Core accretion in debris disc | Paul Huet |
| 14h30 | Ré-estimation des limites de la Zone Habitable à l'aide de nouvelles données d'opacité | Guillaume Chaverot |
| 14h40 | Improving the parametrization of transport and mixing processes in planetary atmospheres: the importance of implementing the full Coriolis acceleration. | Camille Moisset |
| 14h50 | Using combustion modeling to develop an extensively validated C/H/O/N/S kinetic network for hot exoplanet disequilibrium chemistry | Roméo Veillet |
| 15h | Sulphur chemistry in exoplanetary atmosphere: a concrete example of the impact of SO2 | Louis Maratrat |
| 15h10 | Coupling haze and cloud microphysics in hot-Jupiter atmospheres | Anthony Arfaux |
| 15h20 | Modèles atmosphériques pour les planètes internes de TRAPPIST-1 et comparaison aux observations | Alice Maurel |
| 15h30 | Thermal tides on rocky planets through a novel fully analytical solution | Pierre Auclair-Desrotour |
| 15h35 | Brume et brouillard de Titan observés par Nirpsec/JWST et comparaison avec les inversions de VIMS/Cassini et du modèle de climat PCM Titan de l'IPSL. | Pascal Rannou |
| 15h40 | 3D modeling of photochemical organic haze on the early Earth and exoplanets. | Benjamin Charnay |
| 15h45 | Signature of the atmospheric asymmetries of hot and ultra-hot Jupiters in lightcurves | Aurélien Falco |
| 15h50 | Pause | |
| Thème 2 : Rétrospective des résultats exoplanètes dans le cadre du JWST | ||
| 16h10 | Aperçu général thème 2 | Pierre-Olivier Lagage (invité) |
| 16h30 | First Results from the JWST COMPASS (Compositions of Mini-Planet Atmospheres for Statistical Study) Program | Artem Aguichine |
| 16h40 | WASP-107b: A unique laboratory for atmospheric characterization | Achrène Dyrek |
| 16h50 | Directly imaged systems at mid-infrared wavelengths with JWST. | Mathilde Mâlin |
| 17h | Unraveling the Enigma of Super Jupiter Formation: Insights from Observations | Paulina Palma-Bifani |
| 17h10 | Première analyse synthétique, multi-modèle et globale d’un spectre JWST d’un objet sous-stellaire : le cas de VHS 1256 b. | Simon Petrus |
| 17h20 | Premiers résultats sur le ciel de l'instrument VLT/HiRISE | Arthur Vigan |
| 17h30 | Nouvelles perspectives pour la caractérisation d’exoplanètes et de naines brunes grâce à la spectrométrie en imagerie directe avec le JWST | Maël Voyer |
| 17h40 | β Pic b with GRAVITY high-resolution, a multimodal case study with ForMoSA | Matthieu Ravet |
| 17h45 | Atmospheric characterization of the temperate sub-Neptunes K2-18 b and TOI-270 d from re-analysis of JWST observations | Ema Salugova & Pierlou Marty |
| 17h50 | De quoi sont faits les nuages de Jupiter? | Tristan Guillot |
| 17h55 | ATMOSPHERIX : haute résolution spectrale pour les atmosphères d'exoplanètes | Florian Debras |
| 18h | Fin de l'atelier |
Présentations
| Authors | Title | Type | File |
|---|---|---|---|
| Matthieu RAVET (Co-Is : M. Bonnefoy, G. Chauvin, S. Lacour, B. Charnay, P. Tremblin, S. Petrus, P. Palma-Bifani, M. Nowak, R. Landman, M. Houllé, F. Millour, F. Kiefer, K. Worthen, and A. Chomez) | β Pic b with GRAVITY high-resolution, a multimodal case study with ForMoSA | orale | RAVET_abstractSF2A.pdf |
| Aurélien Falco, Jérémy Leconte, Alexandre Mechineau, William Pluriel | Signature of the atmospheric asymmetries of hot and ultra-hot Jupiters in lightcurves | orale | lightcurves (3).pdf |
| Paulina Palma-Bifani, Mickaël Bonnefoy, Gaël Chauvin, Patricio Rojo, Pierre Baudoz, Simon Petrus, and Matthieu Ravet | Unraveling the Enigma of Super Jupiter Formation: Insights from Observations | orale | Unraveling the Enigma of Super Jupiter Formation.pdf |
| Benjamin Charnay, Thomas Leliboux, Pascal Rannou, Bruno De Batz De Trenquelleon, Yassin Jaziri, Franck Lefèvre, Thomas Drant, Guillaume Le Hir, Nathalie Carrasco | 3D modeling of photochemical organic haze on the early Earth and exoplanets. | orale | Charnay-Benjamin-SF2A_2024.pdf |
| The James Webb Space Telescope enables the first observations at mid-infrared wavelengths with unprecedented sensitivity and angular resolution. Its Mid-Instrument MIRI cast a new vision of exoplanetary systems and opens a new field of investigation to characterize young giant exoplanets. In this talk, I will focus on directly imaged systems observed as part of the MIRI GTO programs. These observations provide the first data for exoplanets at wavelengths longer than 5 microns, and reveal some unexpected features. The photometry and spectroscopic data allow us to get stronger constraints on the atmospheric properties, to detect new molecules and disentangle between different atmospherics’ hypotheses, including the presence of circumplanetary disks. | Directly imaged systems at mid-infrared wavelengths with JWST. | orale | Abstract_SF2A.pdf |
| Paul Huet Quentin Kral | Core accretion in debris disc | orale | abstract_1.pdf |
| Alice Maurel, Martin Turbet, Elsa Ducrot, | Modèles atmosphériques pour les planètes internes de TRAPPIST-1 et comparaison aux observations | orale | maurel-SF2A-24.pdf |
| Olivia Venot | Le triptyque magique pour caractériser les atmosphères d’exoplanètes | invite | abstract VENOT.pdf |
| Vigan, El Morsy, Lopez, Otten, Garcia, Costes, Muslimov, Viret, Charles, Zins, Murray, Costille, Paufique, Seemann, Houllé, Anwand-Heerwart, Phillips, et le consortium HiRISE | Premiers résultats sur le ciel de l\'instrument VLT/HiRISE | orale | abstract_sf2a_2.pdf |
| E. Salugova, P. Marty, E. Ducrot, B. Charnay | Atmospheric characterization of the temperate sub-Neptunes K2-18 b and TOI-270 d from re-analysis of JWST observations | orale | abstract_sub-Neptunes-SF2A_2024.pdf |
| Pascal Rannou1, Bruno Bézard2, Emmanuel Lellouch2, Sébastien Rodriguez3, Maël Es-Sayeh3, Robert A. West4, Bruno de Batz de Trenquelléon1 and the JWST Titan GTO Team (1) GSMA, Université de Reims Champagne-Ardenne, CNRS, Campus Sciences, 51100 Reims, France (2) LESIA, Obs. de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Université Paris 6, Université Paris-Diderot, Sorbonne Paris Cité, 5 place Jules Janssen, 92195 Meudon, France (3) Institut de physique du globe de Paris (IPGP), Université Paris Cité, CNRS, 75005, Paris, France (4) Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA | Brume et brouillard de Titan observés par Nirpsec/JWST et comparaison avec les inversions de VIMS/Cassini et du modèle de climat PCM Titan de l\'IPSL. | orale | Abstract_hazeJWST&VIMS.pdf |
| Moisset, Mathis, Billant, Park | Improving the parametrization of transport and mixing processes in planetary atmospheres: the importance of implementing the full Coriolis acceleration. | orale | CMoisset_Abstract_Dynamique_des_Atmospheres.pdf |
| S.Petrus, S.Hinkley, B.Biller, A.Skemer, N.Whiteford, P.Patapis, et al. | Première analyse synthétique, multi-modèle et globale d’un spectre JWST d’un objet sous-stellaire : le cas de VHS 1256 b. | orale | sf2a_proposal_simon_petrus.pdf |
| Anthony Arfaux & Panayotis Lavvas | Coupling haze and cloud microphysics in hot-Jupiter atmospheres | orale | Abstract - Anthony Arfaux - S13 - Coupling haze and cloud microphysics in hot-Jupiter atmospheres.pdf |
| Guillaume Chaverot, Emeline Bolmont et Martin Turbet | Ré-estimation des limites de la Zone Habitable à l\'aide de nouvelles données d\'opacité | orale | Abstract_SF2A_5.pdf |
| Keplerian-Stacker represents the pioneering multi-epochs algorithm (Le Coroller et al. 2015; Nowak, M. et al. 2018; Le Coroller, H. et al. 2022) designed to combine numerous observations of high contrast imaging instruments. K-Stacker accommodat the orbital motion of potential exoplanets within the images to enhance the final detection threshold. These last years, K-Stacker (https://github.com/kstacker/) has seen substantial enhancements, notably a thousandfold increase in computational speed. This acceleration has been achieved by employing the efficient Python Kepler module. Additionally, several computational components have been optimized through a reimplementation in Cython. We will highlight a practical application of K-Stacker, allowing to probe planets smaller than 2 Jupiter radius in the eps Eri area (< 4 au), using the SPHERE ZIMPOL instrument. Additionally, the poster will showcase the potential of K-Stacker in the context of future astronomical instruments like HARMONI on the E-ELT. We will demonstrate that K-Stacker is more than just an algorithm; it represents a novel observational strategy in high-contrast imaging that minimizes telescope time while achieving the highest contrasts and extracting unbiased orbital parameters. | Updates on the K-Stacker Multi-Epochs recombination algorithm, and enhanced contrast capabilities for the E-ELT | poster | Poster_Le_Coroller_etal_June2024.pdf |
| Achrène Dyrek on behalf of the MIRI GTO team | WASP-107b: A unique laboratory for atmospheric characterization | orale | Abstract_4.pdf |
| Maël Voyer | Nouvelles perspectives pour la caractérisation d’exoplanètes et de naines brunes grâce à la spectrométrie en imagerie directe avec le JWST | orale | VOYER_MAEL_ABSTRACT.pdf |
| Artyom Aguichine, Jea Adams Redai, Munazza K. Alam, Lili Alderson, Natalie M. Batalha, Natasha E. Batalha, Anne Dattilo, Peter Gao, Tyler Gordon, James Kirk, Mercedes Lopez-Morales, Sarah E. Moran, Nicholas Scarsdale, Johanna Teske, Hannah R. Wakeford, Nicole L. Wallack, Nicholas Wogan, and Angie Wolfgang | First Results from the JWST COMPASS (Compositions of Mini-Planet Atmospheres for Statistical Study) Program | orale | SF2A 2024 - COMPASS.pdf |
| Louis Maratrat, Nathalie Carrasco, Ludovic Vettier, Audrey Chatain, Orianne Sohier, Arnaud Busch | Sulphur chemistry in exoplanetary atmosphere: a concrete example of the impact of SO2 | orale | Abstract_SF2A_louis_maratrat_latmos.pdf |
| Tristan Guillot, Francesco Biagiotti, Grassi Davide, Wong Mike, Fletcher Leigh, Orton Glenn, Gerald Eichstaedt, Marylyn Rosenqvist, Shawn Brueshaber, Candy Hansen, Caleb Keaveney, Kevin Kelly, Tom Momary, Jonathan Lunine, Scott Bolton | De quoi sont faits les nuages de Jupiter? | orale | sf2a2024_nuages_guillot.pdf |
| Roméo Veillet, Olivia Venot, Baptiste Sirjean, Fabiola Citrangolo Destro, Roda Bounaceur, René Fournet, Pierre-Alexandre Glaude, Ahmed Al-Refaie, Eric Hébrard | Using combustion modeling to develop an extensively validated C/H/O/N/S kinetic network for hot exoplanet disequilibrium chemistry | orale | Abstract_SF2A_2024_3.pdf |