Extremely Irradiated Hot Jupiters: Non-Oxide Inversions, H- Opacity, and Thermal Dissociation of Molecules

Extremely irradiated hot Jupiters, exoplanets reaching dayside temperatures ${>}$2000 K, stretch our understanding of planetary atmospheres and the models we use to interpret observations. While these objects are planets in every other sense, their atmospheres reach temperatures at low pressures comparable only to stellar atmospheres. In order to understand our \textit{a priori} theoretical expectations for the nature of these objects, we self-consistently model a number of extreme hot Jupiter scenarios with the PHOENIX model atmosphere code. PHOENIX is well-tested on objects from cool brown dwarfs to expanding supernovae shells and its expansive opacity database from the UV to far-IR make PHOENIX well-suited for understanding extremely irradiated hot Jupiters. We find several fundamental differences between hot Jupiters at temperatures ${>}$2500 K and their cooler counterparts. First, absorption by atomic metals like Fe and Mg, molecules including SiO and metal hydrides, and continuous opacity sources like H$^-$ all combined with the short-wavelength output of early-type host stars result in strong thermal inversions, without the need for TiO or VO. Second, many molecular species, including H$_2$O, TiO, and VO are thermally dissociated at pressures probed by eclipse observations, biasing retrieval algorithms that assume uniform vertical abundances. We discuss other interesting properties of these objects, as well as future prospects and predictions for observing and characterizing this unique class of astrophysical object, including the first self-consistent model of the hottest known jovian planet, KELT-9b.Comment: 23 pages, 16 figures, 1 table. Submitted to Ap

Päällekkäispuhunta suomenkielisissä televisiokeskusteluissa

Tutkielmassa tarkastellaan päällekkäispuhuntaa suomenkielisissä televisiokeskusteluissa. Yhtäältä tavoitteena on selvittää, missä vaiheessa päällekkäispuhunta alkaa suhteessa äänessä olevan puhujan vuoroon ja millä keinoilla keskustelijat ratkaisevat päällekkäispuhuntatilanteen. Toisaalta tavoitteena on myös selvittää, millaisia vuorovaikutustehtäviä päällekkäispuhunnalla on televisiokeskusteluissa. Yhtenä tutkielman tavoitteena on lisäksi saada vastaus siihen, millaisissa keskustelun jaksoissa päällekkäispuhuntaa esiintyy. Aineistona tutkimuksessa käytetään kolmea nauhoitettua Ylen TV1:n A-talk-keskusteluohjelman jaksoa. Yhden ohjelman jakson pituus on noin 45 minuuttia, joten kokonaisuudessaan aineistoa on yli kaksi tuntia. Aineistosta on litteroitu tutkielman kannalta oleelliset jaksot. Tutkimusmetodina työssä käytetään keskustelunanalyysiä, jonka avulla tutkitaan erilaisia aitoja vuorovaikutustilanteita, kuten arkikeskusteluita ja erilaisia institutionaalisia vuorovaikutustilanteita. Tässä tutkielmassa tarkastelun kohteena on yksi institutionaalisen vuorovaikutuksen muoto, televisiokeskustelu. Tutkimuksessa osoitetaan, että päällekkäispuhunta on suomenkielisissä televisiokeskusteluissa sekä kilpailun että yhteistyön väline. Päällekkäispuhunnan vuorovaikutustehtävät ovat siis luonteeltaan kaksijakoisia: toisaalta päällekkäispuhunnan avulla kilpaillaan puhetilasta, toisaalta sen avulla tehdään myös yhteistyötä. Ongelmattomat ja yhteistyöhakuiset päällekkäispuhuntatapaukset jaetaan tutkimuksessa kahteen ryhmään. Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat samanmielisyyttä, myötäilyä ja kuulolla oloa osoittavat vuorot. Toinen ryhmä muodostuu tapauksista, joissa vähintään kaksi keskustelijaa muodostaa keskustelussa tiimin. Osa ongelmattomista tapauksista alkaa hieman ennen siirtymän mahdollistavaa kohtaa, osa taas saa alkunsa selvästi kesken äänessä olevan puhujan vuoron rakenneyksikön. Kaikkia ongelmattomia tapauksia yhdistää se, ettei niiden ratkaisemiseksi tarvita mitään erityisiä kielellisiä keinoja. Ongelmallista ja kilpailevaa päällekkäispuhuntaa on sekä vieraiden keskinäisessä että vieraan ja toimittajan välisessä vuorovaikutuksessa. Vieraiden välisessä vuorovaikutuksessa päällekkäispuhunta esiintyy pääsääntöisesti sellaisissa keskustelun jaksoissa, joissa vieraat ovat keskenään erimielisiä. Toimittajan ja vieraan välisessä vuorovaikutuksessa päällekkäispuhunta liittyy puolestaan kamppailuun keskustelun johtajuudesta. Kilpaileva päällekkäispuhunta voi alkaa seuraavissa kohdissa: kesken äänessä olevan puhujan vuoron rakenneyksikön, hieman ennen siirtymän mahdollistavaa kohtaa ja täsmälleen siirtymän mahdollistavassa kohdassa. Puhujien käyttämiä keinoja ratkaista päällekkäispuhunnasta aiheutuva kilpailutilanne ovat ennen kaikkea äänenvoimakkuuden lisääminen ja jonkin vuoron osan toistaminen. Tutkielma tarjoaa lisää tietoa päällekkäispuhunnan tehtävistä institutionaalisessa vuorovaikutuksessa. Tässä kontekstissa päällekkäispuhuntaa ei ole aiemmin juuri tutkittu. Työssä esitetään myös joitakin mahdollisia jatkotutkimuksen aiheita. Yksi näistä voisi olla vuorosta kilpailun keinojen tarkempi selvittäminen

The UFO controller: Gestural music performance

This thesis introduces The UFO Controller, a free-space gestural controller for performing electronic music. It documents the design process and the main features of the UFO, analyses my experiences of performing with the controller and compares the UFO to other known free-space control instruments. The thesis also examines the domain of electronic music, critically analyzes the live performances in that field and investigates the importance of body gestures for the performances. The UFO is a MIDI controller that uses ultrasonic rangefinder sensors for detecting the hand gestures of a performer. It is a non-tactile controller that is played without physically touching the device. The sensors measure the distance of the performer's hands moving on top of the device and convert that into control data, which can be mapped to any music software or synthesizer. The use of body gestures, which is commonly reported lacking from the live performances of electronic music, is crucially important for engaging live music performances. The laptop computer has become the de-facto instrument of the concert stages where electronic music is performed. The UFO can help the electronic music performances to become more interesting by moving them towards a more gestural direction. This thesis aims to validate the following claims. Firstly, a novelty free-space controller makes electronic music performances more compelling both for the audience and the performer. Secondly, the use of body gestures is important for the largely disembodied electronic music performances. The UFO has been seen and heard on concert stages all around the world with my band Phantom. The audiences have been excited and thrilled about it and the UFO has become a subject of wondering for many. Without a doubt, the UFO has raised the bar of my own live performances and helped Phantom to stand out amongst the masses of new electronic indie bands. Furthermore, the UFO has got the attention of various online technology and music blogs (e.g., TechCrunch, Create Digital Music, Synthtopia, NME and The Line Of Best Fit)

Heir of the Mediterranean : The role of Turkey in the speeches of president Erdoğan.

Tutkielmassa tutkitaan Turkin ulkopoliittista viestintää koskien maan asemaa Välimerellä. Tutkielman tavoitteena on selvittää, voidaanko Turkin presidentti Recep Tayyip Erdoğanin puheista tulkita hänen mielikuvansa Turkin roolista lähialueellaan. Tutkielman teoreettinen tausta on sosiologiasta K. J. Holstin kansainvälisten suhteiden tutkimukseen soveltama rooliteoria. Tutkimusmateriaalina käsitellään vuosina 2020–2021 Turkin tasavallan presidentin Recep Tayyip Erdoğanin pitämiä Välimereen liittyviä puheita. Tutkielmassa sovelletaan teorialähtöisen sisällönanalyysin menetelmiä. Tutkimusmateriaalista etsittään menetelmän mukaisesti tutkimusaineistoa analyysirungon avulla. Puheista poimittaan ilmaisuja analyysirungon ennalta määrättyihin neljään alaluokkaan, jotka edustavat alueellisten suurvaltojen luokitteluun käytettävää kategorisointia. Alaluokat ovat kognitiivinen, suhteellinen, interaktiivinen ja tuotannollinen taso. Analyysirungon alaluokkiin jakamisen jälkeen aineisto redusoidaan, eli niistä muodostetaan pelkistettyjä ilmaisuja helpottamaan poimittujen ilmaisujen keskeisen viestin tulkitsemista. Lopulta aineistoa analysoidaan alueellisten suurvaltojen kriteerien valossa. Alueellinen suurvalta määritellään tutkielmassa Miriam Prysin kehittämän typologian mukaan. Typologia jakaa alueelliset suurvallat kolmeen, ja asettaa kullekin kriteerit niiden toiminnasta analyysirungon neljällä tasolla. Nämä kolme alueellisen suurvallan tyyppiä ovat alueellinen hegemonia, alueellinen eristyjä, sekä alueellinen dominoija. Viimeiseksi pohditaan, täyttääkö presidentti Erdoğanin puheista välittyvä kuva Turkista alueellisen suurvallan kriteerit valitun typologian vaatimusten mukaisesti. Tutkielman tuloksena puheista ei voida tulkita Turkkia alueellisena suurvaltana. Tutkimuksen kohteena olleissa puheissa Turkki esiintyy Osmanien valtakunnan perillisenä, jota muut alueen toimijat kohtelevat epäreilusti ja laittomasti. Turkista syntyy kuva itsensä haavoittuvaksi ja uhatuksi tuntevasta yksinäisestä valtiosta, joka on katkera jouduttuaan syrjään sille historiallisesti kuuluvasta asemasta Välimerellä. Sen sotilaallisista operaatioista huolimatta sillä ei ole alueelliselta suurvallalta odotettavaa vaikutusvaltaa alueellaan, eikä se puheiden perusteella kykene toimimaan johtavassa asemassa alueen poliittisessa ympäristössä. Tutkielman lopuksi esitetään ajatuksia tutkimuksen tekemisestä, ja pohditaan ehdotuksia valtioiden rooliin keskittyvään tutkimukseen

Photochemical hazes in sub-Neptunian atmospheres with focus on GJ 1214 b

We study the properties of photochemical hazes in super-Earths/mini-Neptunes atmospheres with particular focus on GJ1214b. We evaluate photochemical haze properties at different metallicities between solar and 10000$\times$solar. Within the four orders of magnitude change in metallicity, we find that the haze precursor mass fluxes change only by a factor of $\sim$3. This small diversity occurs with a non-monotonic manner among the different metallicity cases, reflecting the interaction of the main atmospheric gases with the radiation field. Comparison with relative haze yields at different metallicities from laboratory experiments reveals a qualitative similarity with our theoretical calculations and highlights the contributions of different gas precursors. Our haze simulations demonstrate that higher metallicity results into smaller average particle sizes. Metallicities at and above 100$\times$solar with haze formation yields of $\sim$10$\%$ provide enough haze opacity to satisfy transit observation at visible wavelengths and obscure sufficiently the H$_2$O molecular absorption features between 1.1 $\mu$m and 1.7 $\mu$m. However, only the highest metallicity case considered (10000$\times$solar) brings the simulated spectra into closer agreement with transit depths at 3.6 $\mu$m and 4.5 $\mu$m indicating a high contribution of CO/CO$_2$ in GJ1214b's atmosphere. We also evaluate the impact of aggregate growth in our simulations, in contrast to spherical growth, and find that the two growth modes provide similar transit signatures (for D$_f$=2), but with different particle size distributions. Finally, we conclude that the simulated haze particles should have major implications for the atmospheric thermal structure and for the properties of condensation clouds

Environmental responses of fruiting fungal communities are phylogenetically structured

Through their ephemeral reproductive structures (fruiting bodies), ectomycorrhizal forest soil fungi provide a resource for a plethora of organisms. Thus, resolving what biotic and abiotic factors determine the occurrence and abundance of fruiting bodies is fundamental for understanding the dynamics of forest trophic networks. While the influence of abiotic factors such as moisture and temperature on fungal fruiting are relatively well established, little is known about how these processes interact with the evolutionary history of fungal species to determine when, where, and in which abundance fungal fruiting bodies will emerge. A specific knowledge gap relates to whether species' responses to their environment are phylogenetically structured. Here, we ask whether related fungal taxa respond similarly to climatic factors and forest habitat characteristics, and whether such correlated responses will affect the assembly of fungal fruiting communities. To resolve these questions, we fitted joint species distribution models combining data on the species composition and abundance of fungal fruiting bodies, environmental variation, and phylogenetic relationships among fungal taxa. Our results show that both site-level forest characteristics (dominant tree species and forest age) and climatic factors related to phenology (effective heat sum) greatly influence the occurrence and abundance of fruiting bodies. More importantly, while different fungal species responded unequally to their shared environment, there was a strong phylogenetic signal in their responses, so that related fungal species tended to fruit under similar environmental conditions. Thus, not only are fruiting bodies short-lived and patchily distributed, but the availability of similar resources will be further aggregated in time and space. These strong constraints on resource availability for fungus-associated taxa highlight the potential of fungus-based networks as a model system for studies on the ecology and evolution of resource-consumer relations in ephemeral systems of high spatiotemporal patchiness

Colorado Ultraviolet Transit Experiment Data Simulator

The Colorado Ultraviolet Transit Experiment (CUTE) is a 6U NASA CubeSat carrying on-board a low-resolution (R~2000--3000), near-ultraviolet (2500--3300 {\AA}) spectrograph. It has a rectangular primary Cassegrain telescope to maximize the collecting area. CUTE, which is planned for launch in Spring 2020, is designed to monitor transiting extra-solar planets orbiting bright, nearby stars aiming at improving our understanding of planet atmospheric escape and star-planet interaction processes. We present here the CUTE data simulator, which we complemented with a basic data reduction pipeline. This pipeline will be then updated once the final CUTE data reduction pipeline is developed. We show here the application of the simulator to the HD209458 system and a first estimate of the precision on the measurement of the transit depth as a function of temperature and magnitude of the host star. We also present estimates of the effect of spacecraft jitter on the final spectral resolution. The simulator has been developed considering also scalability and adaptability to other missions carrying on-board a long-slit spectrograph. The data simulator will be used to inform the CUTE target selection, choose the spacecraft and instrument settings for each observation, and construct synthetic CUTE wavelength-dependent transit light curves on which to develop the CUTE data reduction pipeline.Comment: Accepted for publication in the Journal of Astronomical Telescopes, Instruments and System