Il suo nome è Toi-130b: è un esopianeta con un raggio di quasi due volte e mezza quello della Terra e impiega poco più di 14 giorni per compiere un’orbita attorno alla sua stella
A poco più di 180 anni luce da noi, attorno alla stella simile al nostro Sole denominata Toi-130 (o anche HD 5278) la missione Tess della Nasa ha scoperto il candidato pianeta in transito Toi-130b, con un periodo di 14,3 giorni e un raggio di 2,4 volte quello della Terra. Ora, un team di ricercatori guidato da Alessandro Sozzetti, ricercatore dell’Inaf, ha realizzato una accurata caratterizzazione di Toi-130b grazie alle osservazioni di velocità radiale di estrema precisione dello spettrografo Espresso, installato al Very Large Telescope (Vlt) dello European Southern Observatory in Cile.
Per un sistema transitante quale Toi-130b, la combinazione di una misura di raggio e una di massa permette di determinarne la densità e quindi, per confronto con modelli teorici, ricavare una stima della sua composizione interna. Tess ha fornito l’indicazione sulle dimensioni del pianeta. Il team ha quindi iniziato ad osservare il sistema nell’ambito del programma Gto (Guaranteed Time Observations) del Consorzio Espresso che ha come obiettivo proprio il “follow-up” dei candidati pianeti in transito scoperti da Tess. «Espresso è oggi lo strumento per misure di velocità radiale più preciso al mondo», dice Alessandro Sozzetti, primo autore dell’articolo che descrive lo studio, accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics. «Grazie alle misure di Espresso abbiamo determinato che la massa di Toi-130b è 7,8 volte quella della Terra e la sua densità è circa la metà di quella del nostro pianeta. Abbiamo dedotto che Toi-130b potrebbe avere un nucleo roccioso con una notevole quantità di acqua, circondato da un inviluppo gassoso significativo».
Le caratteristiche di Toi-130b, in combinazione con il fatto che la stella attorno a cui orbita è molto brillante, lo rendono uno degli oggetti più interessanti per misure di caratterizzazione della sua atmosfera, in particolar modo con il Telescopio Spaziale James Webb, che verrà lanciato nell’autunno prossimo. Ma grazie all’analisi dei dati di Espresso, questo sistema esoplanetario ha riservato ai ricercatori un’ulteriore sorpresa. «Siamo riusciti a scoprire la presenza di un secondo compagno non transitante, Toi-130c, con un periodo di circa 41 giorni e una massa paragonabile a quella di Nettuno», aggiunge Mario Damasso, anch’egli ricercatore Inaf e nel team che ha realizzato lo studio. «Le orbite dei due pianeti sono praticamente circolari, un fatto che possiamo interpretare come dovuto alla mancanza di fasi ‘violente’ nell’evoluzione iniziale del sistema, quali grandi collisioni e fenomeni di instabilità dinamica con altri pianeti».
Infine, studiando le proprietà emergenti della crescente popolazione di sub-Nettuniani transitanti – incluso Toi-130b – il team ha trovato che questa classe di esopianeti di breve periodo e con masse superiori a 10 volte quella della Terra sono rari attorno a stelle più calde del Sole. Questo risultato è la probabile impronta fossile dei processi di formazione dei pianeti attorno a stelle di massa fra loro diversa: infatti, stelle giovani via via più massicce hanno tipicamente dischi protoplanetari di massa maggiore. «Nello scenario tipico di formazione planetaria, quando il nucleo roccioso di un protopianeta raggiunge una massa critica di circa 10 masse terrestri inizia ad accumulare rapidamente grandi quantità di gas, finendo il processo di formazione come pianeta gigante gassoso, in analogia a quanto è accaduto per il nostro Giove», ricorda Sozzetti. «Più materiale i protopianeti hanno a disposizione, più questo processo è efficiente. Diventa dunque ragionevole attendersi che, attorno a stelle di massa via via maggiore, pianeti giovani con massa a partire da 10 masse terrestri si trasformino sempre più spesso in veri e propri giganti gassosi».
Per saperne di più:
- Lo studio è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics nell’articolo “A sub-Neptune and a non-transiting Neptune-mass companion unveiled by ESPRESSO around the bright late-F dwarf HD 5278 (TOI-130)“, di A. Sozzetti, M. Damasso, A. S. Bonomo, Y. Alibert, S. G. Sousa, V. Adibekyan, M. R. Zapatero Osorio, J. I. González Hernández, S. C. C. Barros, J. Lillo-Box, K. G. Stassun, J. Winn, S. Cristiani, F. Pepe, R. Rebolo, N. C. Santos, R. Allart, T. Barclay, F. Bouchy, A. Cabral, D. Ciardi, P. Di Marcantonio, V. D’Odorico, D. Ehrenreich, M. Fasnaugh, P. Figueira, J. Haldemann, J. M. Jenkins, D.W. Latham, B. Lavie, G. Lo Curto, C. Lovis, C. J . A. P. Martins, D. Mégevand, A. Mehner, G. Micela, P. Molaro, N. J. Nunes, M. Oshagh, J. Otegi, E. Pallé, E. Poretti, G. Ricker, D. Rodriguez, S. Seager, A. Suárez Mascareño, J. D. Twicken e S. Udry