Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# Fisica# Astrofisica terrestre e planetaria

Nuovo pianeta trovato nel sistema TOI-1408

Una piccola pianeta scoperto in TOI-1408 offre spunti sulle interazioni planetarie.

― 5 leggere min


La nuova scoperta delLa nuova scoperta delpianeta TOI-1408cosmiche.la nostra visione sulle formazioniUn pianeta piccolo mette in discussione
Indice

In ricerche recenti, gli scienziati hanno trovato un piccolo pianeta nel sistema TOI-1408. Questa scoperta è importante perché arricchisce la nostra comprensione di come diversi pianeti possano coesistere, soprattutto quelli che sono vicini tra loro nello spazio. Il nuovo pianeta orbita in un ciclo di 2,2 giorni ed è situato all'interno di un altro pianeta noto, un Giove Caldo.

Il Pianeta e le Sue Caratteristiche

Il piccolo pianeta scoperto non è un pianeta qualunque; è classificato in un gruppo chiamato Sub-Nettuni, il che significa che ha una dimensione e una massa tra quelle della Terra e di Nettuno. Il pianeta più piccolo e il Giove caldo sono molto vicini a una relazione 2:1 nelle loro orbite. Questo vuol dire che per ogni due rivoluzioni del Giove caldo, il pianeta più piccolo ne completa circa una. Questa relazione causa schemi unici nel modo in cui transitano o passano davanti l'uno all'altro dal nostro punto di vista.

Lo studio ha rivelato che il tempo dei transiti è significativamente influenzato dalla forza di gravità tra i due pianeti. I ricercatori hanno misurato le differenze di tempo, conosciute come variazioni del tempo di transito (TTV), e hanno scoperto che le TTV del pianeta più grande sono circa il 15% del suo periodo orbitale. Questa misura è la più grande TTV relativa registrata finora per qualsiasi pianeta.

Come È Stata Fatta la Scoperta

Per fare questa scoperta, i ricercatori hanno utilizzato dati da vari telescopi, inclusi il Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e osservatori a terra. TESS osserva i pianeti mentre transitano davanti alle loro stelle, causando un'oscuramento temporaneo che può essere misurato. Il team ha analizzato le curve di luce, che tracciano la luminosità della stella nel tempo, per identificare schemi che indicano la presenza di pianeti.

Oltre ai dati TESS, hanno effettuato osservazioni di follow-up con altri telescopi, che hanno permesso di affinare le loro misurazioni e confermare l'esistenza del piccolo pianeta.

Il Ruolo delle TTV e delle TDV

La presenza dei due pianeti vicino a una relazione orbitale 2:1 porta a TTV, che sono variazioni nei tempi in cui i pianeti attraversano la loro stella. Questo è importante perché aiuta gli scienziati a raccogliere informazioni sulle masse e le orbite dei pianeti. Permette anche di determinare come i pianeti interagiscono tra loro.

I ricercatori hanno anche notato che il pianeta più piccolo mostrava Variazioni nella durata del transito (TDV). Queste sono modifiche in quanto tempo un pianeta impiega a transitare davanti alla sua stella. I modelli che hanno creato mostrano che ci sono tre fattori principali che contribuiscono a queste variazioni.

Caratteristiche Stellari

Per capire che tipo di stella orbitano questi pianeti, il team ha esaminato le proprietà della stella nel sistema TOI-1408. Hanno utilizzato spettroscopia per determinare la temperatura, la gravità e la composizione chimica della stella. Queste informazioni sono fondamentali perché aiutano i ricercatori a capire l'ambiente in cui esistono i pianeti.

I dati suggeriscono che la stella è stabile e allineata con le orbite planetarie, il che è generalmente un segno che i pianeti si sono formati in modo più pacifico rispetto a sistemi caotici in cui i pianeti interagiscono costantemente.

La Scoperta di un Possibile Terzo Pianeta

Oltre ai due pianeti, i ricercatori hanno trovato evidenze che suggeriscono che potrebbe esserci un terzo corpo nel sistema TOI-1408. Questo corpo esterno ha un periodo orbitale molto più lungo, vicino a migliaia di giorni. La presenza di un terzo corpo aggiunge complessità alle dinamiche del sistema TOI-1408 e suggerisce che ci siano più interazioni che avvengono oltre ai due pianeti interni.

Implicazioni per le Teorie di Formazione dei Pianeti

Questa scoperta mette in discussione le teorie esistenti su come i pianeti si formino e esistano attorno ai Giove caldi. Tipicamente, si credeva che i pianeti più piccoli non potessero sopravvivere in prossimità di pianeti più grandi e orbite rapide a causa delle perturbazioni gravitazionali. Tuttavia, il sistema TOI-1408 dimostra che tali configurazioni sono davvero possibili.

L'osservazione di pianeti a bassa massa vicino ai Giove caldi suggerisce che la nostra comprensione della formazione dei pianeti è ancora in sviluppo. Questo contraddice le assunzioni precedenti che tali configurazioni fossero rare.

Importanza della Continua Esplorazione

Il sistema TOI-1408 è un'aggiunta significativa al catalogo dei sistemi di esopianeti e sottolinea la necessità di una ricerca continua. Ogni nuova scoperta fornisce un pezzo del puzzle per capire come i pianeti interagiscono e si formano nel nostro universo.

Gli scienziati sperano di effettuare ulteriori osservazioni per approfondire la loro conoscenza di questo sistema unico e di altri simili. Questa ricerca non solo informa la nostra comprensione dei pianeti specifici nel sistema TOI-1408, ma migliora anche la nostra comprensione più ampia dei sistemi planetari e delle loro dinamiche.

Conclusione

La scoperta del piccolo pianeta nel sistema TOI-1408 è un sviluppo emozionante nel campo dell'astronomia. Dimostra la ricca varietà di sistemi planetari che esistono al di fuori del nostro e i modi affascinanti in cui i pianeti possono interagire tra loro. Man mano che la ricerca continua, è probabile che emergano nuove intuizioni, arricchendo la nostra comprensione dell'universo e delle forze che lo plasmano.

Fonte originale

Titolo: TOI-1408: Discovery and Photodynamical Modeling of a Small Inner Companion to a Hot Jupiter Revealed by TTVs

Estratto: We report the discovery and characterization of a small planet, TOI-1408 c, on a 2.2-day orbit located interior to a previously known hot Jupiter, TOI-1408 b ($P=4.42$ d, $M=1.86\pm0.02\,M_\mathrm{Jup}$, $R=2.4\pm0.5\,R_\mathrm{Jup}$) that exhibits grazing transits. The two planets are near 2:1 period commensurability, resulting in significant transit timing variations (TTVs) for both planets and transit duration variations (TDVs) for the inner planet. The TTV amplitude for TOI-1408 c is 15% of the planet's orbital period, marking the largest TTV amplitude relative to the orbital period measured to date. Photodynamical modeling of ground-based radial velocity (RV) observations and transit light curves obtained with the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) and ground-based facilities leads to an inner planet radius of $2.22\pm0.06\,R_\oplus$ and mass of $7.6\pm0.2\,M_\oplus$ that locates the planet into the Sub-Neptune regime. The proximity to the 2:1 period commensurability leads to the libration of the resonant argument of the inner planet. The RV measurements support the existence of a third body with an orbital period of several thousand days. This discovery places the system among the rare systems featuring a hot Jupiter accompanied by an inner low-mass planet.

Autori: Judith Korth, Priyanka Chaturvedi, Hannu Parviainen, Ilaria Carleo, Michael Endl, Eike W. Guenther, Grzegorz Nowak, Carina Persson, Phillip J. MacQueen, Alexander J. Mustill, Juan Cabrera, William D. Cochran, Jorge Lillo-Box, David Hobbs, Felipe Murgas, Michael Greklek-McKeon, Hanna Kellermann, Guillaume Hébrard, Akihiko Fukui, Enric Pallé, Jon M. Jenkins, Joseph D. Twicken, Karen A. Collins, Samuel N. Quinn, Ján Šubjak, Paul G. Beck, Davide Gandolfi, Savita Mathur, Hans J. Deeg, David W. Latham, Simon Albrecht, David Barrado, Isabelle Boisse, Hervé Bouy, Xavier Delfosse, Olivier Demangeon, Rafael A. García, Artie P. Hatzes, Neda Heidari, Kai Ikuta, Petr Kabáth, Heather A. Knutson, John Livingston, Eder Martioli, María Morales-Calderón, Giuseppe Morello, Norio Narita, Jaume Orell-Miquel, Hanna L. M. Osborne, Dinil B. Palakkatharappil, Viktoria Pinter, Seth Redfield, Howard M. Relles, Richard P. Schwarz, Sara Seager, Avi Shporer, Marek Skarka, Gregor Srdoc, Monika Stangret, Luis Thomas, Vincent Van Eylen, Noriharu Watanabe, Joshua N. Winn

Ultimo aggiornamento: 2024-07-25 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2407.17798

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.17798

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili