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TOI-1807B, IL PIÙ GIOVANE ESOPIANETA CON ORBITA ULTRA-BREVE La sua orbita attorno alla stella madre dura solo 13 ore ed è
il più giovane pianeta ultra-short period
(USP - periodo orbitale ultra-breve) scoperto finora. Parliamo dell’esopianeta TOI-1807b, scoperto nel 2020 con il
telescopio NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) e conosciuto come uno dei pochi pianeti ad avere un periodo
di rivoluzione attorno alla propria stella inferiore a un giorno. Questo e
molti altri dettagli sono stati descritti in un articolo in via di
pubblicazione sulla rivista Astronomy
& Astrophysics firmato da un gruppo internazionale guidato da
ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) e dell’Università
degli studi di Padova. I nuovi dati sono stati ottenuti con lo spettrografo
HARPS-N installato sul Telescopio Nazionale Galileo (TNG) dell’INAF alle
Canarie. Per fare un confronto nel Sistema solare, l’orbita di Mercurio - cioè
il pianeta più vicino al Sole - dura 88 giorni, mentre un anno sulla Terra dura
365 giorni. “Nel caso del target oggetto del nostro studio - spiega il
primo autore del paper, Domenico
Nardiello, assegnista di ricerca presso l’INAF di Padova - un anno su
questo pianeta dura appena 13 ore terrestri. Il pianeta è interessante per una
serie di aspetti: è il più giovane USP mai osservato finora, con un'età di appena 300 milioni di anni, e ha una
densità simil terrestre. Inoltre grazie ai dati TESS e soprattutto grazie ai
dati HARPS-N abbiamo calcolato con estrema precisione sia il raggio del pianeta
che la massa”. BD+39 2643 è la stella (di tipo spettrale K più fredda del
Sole) al centro di questo sistema planetario ed è essa stessa molto giovane:
circa 300 milioni di anni. Probabilmente, in questo “breve” lasso di tempo
un'eventuale atmosfera costituita da idrogeno e elio, tipica di pianeti molto
giovani, potrebbe già essere stata spazzata via tramite fotoevaporazione a
causa dell’estrema vicinanza stella-pianeta, lasciando scoperto il nucleo
roccioso del pianeta stesso. La distanza tra i due oggetti è circa un centesimo
della distanza Terra-Sole e circa 1/30 della distanza che separa Mercurio dal
Sole. Nel paper, i ricercatori affermano che è molto verosimile che l'atmosfera
dei pianeti USP evapori in circa 100 milioni di anni. I pianeti USP conosciuti finora hanno tutti età superiori al
miliardo di anni. Pianeti simili, sebbene siano facilmente identificabili
grazie al periodo orbitale molto corto, sono al contempo molto rari. Il
co-autore Luca Malavolta, del
Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei” - Università di Padova,
sottolinea: “Il gran quantitativo di dati (di altissima qualità) raccolti da
HARPS-N ha permesso che questo lavoro riuscisse. Abbiamo usato quasi 170
spettri della stella ottenuti nell'arco di due anni con una strategia
osservativa ad-hoc per questo tipo di pianeti. La stella, essendo giovane, è
molto attiva, e questo risulta essere un problema quando si tenta di
identificare un pianeta nelle serie di velocità radiali. Abbiamo quindi
utilizzato tecniche all'avanguardia sviluppate negli ultimi anni per separare
il segnale relativo all'attività stellare dal segnale del pianeta. Senza
l'utilizzo di queste tecniche, è praticamente impossibile identificare il
pianeta, poiché il suo segnale è estremamente debole”. I dati descritti nell’articolo non solo forniscono una misura
di massa estremamente accurata del pianeta, ma anche la più precisa nell’ambito
dei pianeti con periodo orbitale ultra-breve, con un errore sulla massa di
appena il 15%, grazie ai dati HARPS-N presi al TNG sotto la collaborazione
italiana GAPS. “Siccome il pianeta transita (anche molte volte visto il periodo
orbitale corto), abbiamo calcolato anche il raggio del pianeta, che unito alla
massa, ci ha dato una misura estremamente precisa della densità del pianeta, e
ci ha permesso di affermare che la densità del pianeta è rocciosa e quindi di
tipo terrestre (un raggio pari a 1.5 volte il raggio terrestre e una massa pari
a 2.5 volte quella terrestre)”, continua Malavolta. L’obiettivo del team era quello di studiare TOI-1807b per
derivare la sua massa e capire se avesse o meno un'atmosfera estesa, simile a
quella osservata in alcuni pianeti più giovani ma più lontani dalla stella
ospite. Analizzando i dati TESS per studiare i transiti del pianeta e ricavare
il raggio del pianeta, i ricercatori hanno scoperto che l’oggetto ha un nucleo
composto dal 25% di ferro e nessuna atmosfera estesa. Nardiello conclude: “Fino a qualche anno fa non potevamo
minimamente immaginare che potessero esistere pianeti così vicini alla propria
stella ospite. Oggi, grazie al progredire della tecnologia, non solo siamo in
grado di identificarli, bensì anche di conoscere con estrema precisione la loro
età, tutte le caratteristiche fisiche, se hanno o meno un'atmosfera e come
questa si sia evoluta nel tempo. Ciò favorirà molto la comprensione di come i
pianeti (inclusa la Terra) si siano formati e quali condizioni permettano la nascita
della vita”. Per ulteriori informazioni: L’articolo “The GAPS Programme at
TNG. XXXVII. A precise density measurement of the young ultra-short period
planet TOI-1807 b”, di D. Nardiello, L. Malavolta, S. Desidera, M. Baratella,
V. D'Orazi, S. Messina, K. Biazzo, S. Benatti, R. Capuzzo Dolcetta, M. Mallonn,
A. Bignamini, A. S. Bonomo, F. Borsa, I. Carleo, R. Claudi, E. Covino, M.
Damasso, et al. è stato accettato per
la pubblicazione sulla rivista Astronomy
& Astrophysics. Contatti: Ufficio stampa INAF - Eleonora Ferroni, eleonora.ferroni@inaf.it, 3313144670 Responsabile: Marco Galliani, ufficiostampa@inaf.it, 3351778428 |