Nubes y nieblas en la atmósfera de Neptuno a partir de observaciones del Telescopio Espacial Hubble

Abstract

El estudio de las nubes, nieblas y aerosoles de una atmósfera planetaria involucra el conocimiento de la física que existe detrás de la teoría de transporte radiativo, el análisis de imágenes planetarias de las que extraer los datos observacionales y la aplicación de técnicas computacionales para trabajar con los modelos atmosféricos a partir de dichos datos.

Este trabajo se centra en el estudio de las nubes y nieblas de la atmósfera de Neptuno. Para ello, se utilizará la librería Elkano para "navegar" las imágenes de Neptuno tomadas por el instrumento Wide Field Camera 3 del Telescopio Espacial Hubble dentro del programa OPAL. Estas imágenes también serán calibradas fotométricamente de forma que se puedan extraer datos observacionales de las mismas. Con estos datos extraídos, se prepararán los códigos que implementen las primeras simulaciones y retrievals atmosféricos de la atmósfera del planeta utilizando Planetary Spectrum Generator de NASA Goddard Space Flight Center y MultiNest, una herramienta de inferencia Bayesiana.

Planeta-atmosfera bateko hodeiak, lainoak eta aerosolak aztertzeak garraio erradiatiboaren teoriaren atzean dagoen fisikaren ezagutza, behaketa-datuak ateratzeko planeta-irudien analisia eta datu horietatik abiatuta eredu atmosferikoekin lan egiteko teknika konputazionalen aplikazioa barnean hartzen ditu.

Lan honen ardatza Neptunoren atmosferako lainoak eta hodeiak aztertzea da. Horretarako, Elkano liburu-denda erabiliko da Hubble Espazio Teleskopioaren Wide Field Camera 3 tresnak hartutako Neptunoren irudiak "nabigatzeko", OPAL programaren barruan. Irudi horiek ere fotometrikoki kalibratuko dira, haietatik behaketa-datuak atera ahal izateko. Ateratako datu horiekin NASA Goddard Space Flight Center-en Planetary Spectrum Generator eta inferentzia bayesiarreko MultiNest tresna erabiliz planetako eguratsaren lehen simulazioak eta retrieval atmosferikoak inplementatzen dituzten kodeak prestatuko dira.

The study of clouds, hazes and aerosols in a planetary atmosphere involves knowledge of the physics behind radiative transport theory, the analysis of planetary images from which to extract observational data, and the application of computational techniques to work with atmospheric models from such data.

This project is focused on the study of clouds and hazes in Neptune's atmosphere. For this purpose, the Elkano library will be used to `navigate' images of Neptune taken by the Hubble Space Telescope's Wide Field Camera 3 instrument within the OPAL program. These images will also be photometrically calibrated so that observational data can be extracted from them. With these extracted data, codes will be prepared to implement the first atmospheric simulations and retrievals of the planet's atmosphere using NASA Goddard Space Flight Center's Planetary Spectrum Generator and MultiNest, a Bayesian inference tool.