Due Mini-Nettuni Distinti Scoperti Intorno alla Stella TOI-815

Abbiamo trovato due pianeti, chiamati TOI-815b e TOI-815c, che orbitano attorno a una giovane stella chiamata TOI-815. Questi due mini-Nettuni hanno pesi e dimensioni molto diversi. La stella è considerata giovane, con un'età di circa 470 milioni di anni, ed è parte di un sistema binario. Il primo pianeta, TOI-815b, impiega 11,2 giorni per completare un'orbita attorno alla stella ed è circa 2,94 volte più grande della Terra. Il secondo pianeta, TOI-815c, ha un periodo orbitale più lungo di 35 giorni e un raggio di 2,62 volte quello della Terra.

La scoperta è stata fatta utilizzando dati di vari telescopi, tra cui TESS e CHEOPS, specializzati nello studio di pianeti lontani. Abbiamo confermato l'esistenza di questi pianeti osservando le loro ombre proiettate sulla stella mentre passano davanti a essa. Questa tecnica di ombreggiamento, chiamata metodo del transito, ci aiuta a raccogliere informazioni importanti sulle loro dimensioni e masse.

#Osservazioni

#Dati TESS

TESS, o il Transiting Exoplanet Survey Satellite, è progettato per osservare le stelle per leggere leggero calo di luminosità causato dai pianeti che passano davanti a esse. TOI-815 è stato osservato durante diversi settori TESS. I dati indicavano che c'erano transiti, suggerendo la presenza di almeno un pianeta. Osservazioni successive hanno rivelato che due pianeti orbitano attorno a questa stella.

#Dati CHEOPS

CHEOPS, un telescopio dell'Agenzia Spaziale Europea, ha seguito le osservazioni TESS. Ha fornito misurazioni di precisione superiore delle dimensioni dei pianeti, permettendoci di affinare la nostra comprensione delle loro caratteristiche. Ha rilevato entrambi i pianeti durante le sue osservazioni, confermando la loro presenza e fornendo informazioni vitali per determinare le loro masse e densità.

#Misurazioni di Velocità Radiale

Abbiamo anche misurato il movimento della stella utilizzando una tecnica chiamata velocità radiale. Questo metodo esamina le variazioni nello spettro della luce della stella causate dalla forza di gravità dei pianeti in orbita. Utilizzando uno spettrografo chiamato ESPRESSO, abbiamo raccolto dati che hanno aiutato a stimare la massa di entrambi i pianeti.

#Caratteristiche dei Pianeti

#TOI-815b

TOI-815b ha un periodo orbitale di 11,2 giorni. È più grande della Terra, con un raggio di 2,94 volte quello del nostro pianeta. La massa di TOI-815b è circa 7,6 volte quella della Terra, il che indica che è abbastanza denso per le sue dimensioni. Questo potrebbe significare che ha un'Atmosfera significativa. L'atmosfera di questo pianeta sembra contenere gas, principalmente idrogeno ed elio.

#TOI-815c

TOI-815c ha un periodo orbitale più lungo di 35 giorni. Ha un raggio di 2,62 volte quello della Terra ed è più pesante, con una massa di circa 23,5 volte quella della Terra. A differenza di TOI-815b, la dimensione e la massa di TOI-815c suggeriscono che potrebbe non avere un'atmosfera sostanziale, rendendolo un caso interessante che sfida la nostra comprensione di come si formano i pianeti.

#Densità e Composizione

I due pianeti mostrano un netto contrasto nella densità. TOI-815b, essendo il meno denso dei due, suggerisce un'atmosfera più estesa, mentre TOI-815c è più denso e probabilmente privo di un'atmosfera significativa. Questa discrepanza è insolita nei sistemi multipianeta dove i pianeti di solito condividono caratteristiche più simili.

La differenza di densità potrebbe essere legata a quanta energia i pianeti ricevono dalla loro stella. TOI-815b subisce un riscaldamento maggiore, facendo espandere la sua atmosfera e rendendola meno densa. Al contrario, TOI-815c, ricevendo meno calore, trattiene più massa in un nucleo più denso.

#Caratteristiche Stellari

La stella ospitante, TOI-815, è una stella di tipo K3V situata vicino a un'altra stella in un sistema binario. La sua giovane età suggerisce che non ha avuto molto tempo per rallentare la sua rotazione. Il periodo di rotazione della stella è stimato attorno ai 15,3 giorni, indicando che ruota relativamente veloce.

Inoltre, la posizione della stella nel cielo sembra essere vicina al polo. Questo aspetto suggerisce un possibile disallineamento nelle orbite dei pianeti a causa di interazioni o eventi passati, il che è intrigante per un sistema di questa età.

#Analisi Statistica

Per capire meglio le caratteristiche dei mini-Nettuni, inclusi TOI-815b e c, li mettiamo a confronto con altri pianeti simili. I dati indicano che i mini-Nettuni vicini alle loro stelle con maggiore energia tendono ad essere meno densi rispetto a quelli più lontani.

Questa tendenza solleva interrogativi su come questi pianeti mantengano le loro atmosfere e su come le loro composizioni differiscano in base alle loro posizioni rispetto alle loro stelle. Suggerisce che l'ambiente in cui un pianeta si forma gioca un ruolo significativo nelle sue caratteristiche finali.

#Struttura Interna

La struttura interna dei pianeti può aiutare a spiegare le loro densità e masse. I modelli suggeriscono che TOI-815b probabilmente ha un'atmosfera sottile su un nucleo roccioso, mentre TOI-815c potrebbe avere una struttura più complessa che consente un nucleo più denso senza fare affidamento su un'atmosfera.

I modelli che abbiamo usato considerano varie configurazioni, inclusa la presenza di strati d'acqua e materiali di nucleo diversi. Per TOI-815b, troviamo che probabilmente ha una frazione significativa della sua massa in forma gassosa, mentre la struttura di TOI-815c si allinea di più a quella di un pianeta roccioso.

#Evoluzione Atmosferica

Esaminando le atmosfere di entrambi i pianeti, TOI-815b sembra aver mantenuto gran parte della sua atmosfera iniziale, mentre l'atmosfera di TOI-815c suggerisce che potrebbe aver subito una perdita significativa in una fase precoce. Le condizioni che circondano la loro formazione potrebbero spiegare le differenze viste oggi.

TOI-815b potrebbe aver mantenuto la sua atmosfera grazie a condizioni favorevoli, mentre TOI-815c potrebbe aver perso la sua atmosfera attraverso meccanismi di fuga o essersi formata in un ambiente con disponibilità limitata di gas.

#Conclusione

Abbiamo scoperto e caratterizzato due mini-Nettuni che orbitano attorno alla giovane stella TOI-815. I pianeti offrono un'opportunità unica per studiare la diversità degli esopianeti e i fattori che influenzano le loro dimensioni, masse e condizioni atmosferiche. Le significative differenze tra TOI-815b e TOI-815c forniscono nuove intuizioni sulla formazione e l'evoluzione planetaria, evidenziando l'importanza di ulteriori osservazioni e studi per comprendere questi mondi lontani.

Continuando a studiare questi e altri esopianeti, speriamo di svelare le complessità dei sistemi planetari e il loro sviluppo nel tempo. I risultati dal sistema TOI-815 non solo arricchiscono la nostra conoscenza dei mini-Nettuni, ma stimolano anche ulteriori ricerche sulle dinamiche dei sistemi multipianeta e delle loro stelle ospitanti.