HD 25295 b: un sub-Nettuniano che ha trattenuto la sua atmosfera
Scoperto attorno ad una stella di tipo solare un pianeta di tipo sub-Nettuniano che avrebbe dovuto perdere la propria atmosfera
Gran parte degli oltre 6000 esopianeti scoperti finora appartiene a due categorie non esistenti nel Sistema Solare: le super-Terre e i pianeti sub-nettuniani. Più che per la massa, queste due famiglie sono differenziate principalmente dai loro raggi, che mostrano un’evidente distribuzione bimodale attorno al valore di 1.8 raggi terrestri. Questo valore corrisponde a quella che viene spesso chiamata “Valle dei raggi” (Radius Valley).
Sono due le ipotesi principali introdotte per spiegare l’esistenza della radius valley. La prima è di tipo evolutivo: entrambe le classi di pianeti si formerebbero da nuclei rocciosi che successivamente accrescono gas ricco di idrogeno ed elio. In seguito, i pianeti meno massicci perderebbero la loro atmosfera primordiale a causa di diversi fenomeni, trasformandosi in super-Terre, mentre i più massicci resterebbero sub-nettuniani. La seconda ipotesi considera invece due percorsi di formazione distinti: le super-Terre si formerebbero come pianeti rocciosi, mentre i sub-nettuniani come pianeti ricchi d’acqua con un’atmosfera popolata da elementi volatili.
Il progetto Ariel Masses Survey (ArMS), guidato dall’astrofisica S. Benatti dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, ha come obiettivo lo studio dei pianeti che popolano la “radius valley”, allo scopo di identificare candidati ideali per una caratterizzazione atmosferica efficace. Come parte del progetto, il team guidato dall’astrofisica C. Di Maio (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo) ha scoperto e caratterizzato il pianeta HD 25295 b, grazie alle osservazioni fotometriche del satellite TESS della NASA e a quelle spettroscopiche ottenute con lo strumento HARPS-N montato al Telescopio Nazionale Galileo.
I ricercatori hanno misurato le proprietà di HD 25295 b: una massa di 5.5 masse terrestri, un raggio di 2.5 raggi terrestri e una densità media di 2.2 g cm-3. Il pianeta percorre un’orbita piuttosto ravvicinata (periodo orbitale di 3.98 giorni) attorno a una stella simile al Sole, con un’età stimata tra i 3 e i 9 miliardi di anni. A causa di un’orbita così stretta, il pianeta è investito da un’intensa radiazione UV stellare che avrebbe dovuto causare la dispersione della sua atmosfera. HD 25295 b, al contrario, ne conserva ancora gran parte: ciò indica che il pianeta ha raggiunto una qualche forma di equilibrio o che è stato osservato in una fase transitoria di bassa perdita atmosferica. Future osservazioni spettroscopiche permetteranno di analizzarne l’atmosfera e fornire una risposta definitiva.
Lo studio è descritto nell’articolo: “The GAPS Programme at TNG. LXXIII. Confirmation of the hot sub-Neptune TOI-4602 b (HD 25295 b), a key target for future atmospheric characterization“, recentemente pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla interamente) mostra un’immagine in banda ottica della stella HD 25295, insieme alle misure che hanno permesso la scoperta del pianeta. In basso a sinistra è visibile la curva di luce, con l’evidente transito dovuto al passaggio del pianeta davanti al disco stellare; in basso a destra, invece, il periodogramma che permette di misurare il periodo orbitale di HD 25295 b.
