[:it]Da gioviano a mini-nettuniano. L’evoluzione di TOI-1430 b descritta nello studio: “The GAPS Programme at TNG. LXV. Precise density measurement of TOI-1430 b, a young planet with an evaporating atmosphere” di D. Nardiello (UniPD, INAF-OAPD) [:en]From Jovian to mini-Neptunian. The evolution of TOI-1430 b described in the study: “The GAPS Programme at TNG. LXV. Precise density measurement of TOI-1430 b, a young planet with an evaporating atmosphere” of D. Nardiello (UniPD, INAF-OAPD) [:]

[:it]Gli esopianeti giovani, ovvero quelli che orbitano attorno a stelle con un’età massima di qualche centinaio di milioni di anni, rappresentano oggetti di grande interesse scientifico per lo studio della formazione planetaria e dei processi che influenzano l’evoluzione iniziale dei pianeti. Tuttavia, l’intensa attività magnetica delle stelle giovani genera segnali che possono nascondere o confondere quelli riconducibili alla presenza di pianeti, complicando la loro ricerca e caratterizzazione. Per affrontare queste difficoltà, è spesso necessario analizzare lunghe serie di osservazioni fotometriche e spettroscopiche, avvalendosi della collaborazione di ampi team scientifici.

Nell’ambito del progetto GAPS (Global Architecture of Planetary Systems) e delle collaborazioni TESS – Keck Survey (TKS) e California Planet Search (CPS), un team di ricercatori guidato dall’astrofisico D. Nardiello (Università degli Studi di Padova e INAF – Osservatorio Astronomico di Padova) ha analizzato una vasta raccolta di dati per caratterizzare l’esopianeta TOI-1430 b e la sua stella. I principali set di dati sono stati ottenuti tramite il satellite TESS della NASA e lo spettrografo HARPS-N del Telescopio Nazionale Galileo, integrati con osservazioni raccolte attraverso il Kilodegree Extremely Little Telescope, la camera WiFSIP sul telescopio robotico STELLA, la stazione osservativa di Asiago, i telescopi del Las Cumbres Observatory, il telescopio Automatic Planet Finder e lo spettrografo HIRES al Keck Observatory. Per caratterizzare le proprietà della stella centrale, sono stati utilizzati anche i dati del satellite Gaia dell’Agenzia Spaziale Europea.

Grazie all’impiego di sofisticati modelli in grado di discriminare il segnale dell’attività stellare da quello del pianeta, i ricercatori hanno potuto misurare con precisione i parametri planetari e scoprire che TOI-1430 b è un mini-nettuniano, con una massa di 4.2 masse terrestri, un raggio di 1.98 raggi terrestri e un periodo orbitale di 7.4 giorni. La stella centrale è di tipo K, con una temperatura efficace di circa 5000 K e un’età stimata di 700 milioni di anni. A causa della vicinanza alla stella, TOI-1430 b presenta un’atmosfera estesa in evaporazione, ricca di elio. Sulla base delle proprietà del sistema stella-pianeta, il team ha sviluppato un modello per ricostruire l’evoluzione di TOI-1430 b. Inizialmente, il pianeta era molto più massiccio ed esteso, con caratteristiche simili a quelle dei pianeti gioviani. Tuttavia, considerando il tasso attuale di perdita di massa, si prevede che in circa 200 milioni di anni TOI-1430 b perderà completamente la sua atmosfera, trasformandosi in un corpo roccioso simile alla Terra per dimensioni.

Lo studio è descritto nell’articolo: “The GAPS Programme at TNG. LXV. Precise density measurement of TOI-1430 b, a young planet with an evaporating atmosphere“, recentemente pubblicato su Astronomy & Astrophysics. Tra i coautori figurano anche gli astrofisici R. Spinelli, A. Maggio, D. Locci, S. Benatti e L. Affer dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

La figura di copertina (cliccare qui per visualizzarla) mostra un’immagine in infrarosso di TOI-1430 ottenuta dalla campagna osservativa 2MASS (Two Micron All Sky Survey)

Mario Giuseppe Guarcello

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[:en]Young exoplanets, that is, those orbiting stars no older than a few hundred million years, are of significant scientific interest for studying planetary formation and the processes influencing the early evolution of planets. However, the intense magnetic activity of young stars generates signals that can obscure or mimic those linked to the presence of planets, making their detection and characterization more challenging. To overcome these challenges, it is often necessary to analyze long series of photometric and spectroscopic observations, requiring the collaboration of large scientific teams.

As part of the GAPS (Global Architecture of Planetary Systems) project and the TESS – Keck Survey (TKS) and California Planet Search (CPS) collaborations, a team of researchers led by astrophysicist D. Nardiello (University of Padova and INAF – Astronomical Observatory of Padova) analyzed a vast dataset to characterize the exoplanet TOI-1430 b and its host star. The primary datasets were obtained from NASA’s TESS satellite and the HARPS-N spectrograph at the Telescopio Nazionale Galileo, complemented by observations collected with the Kilodegree Extremely Little Telescope, the WiFSIP camera mounted on the robotic STELLA telescope, the Asiago observatory station, the telescopes of the Las Cumbres Observatory, the Automatic Planet Finder telescope, and the HIRES spectrograph at the Keck Observatory. For characterizing the properties of the host star, data from the European Space Agency’s Gaia satellite were also used.

TOI-1430 b was found to be a mini-Neptune with a mass of 4.2 Earth masses, a radius of 1.98 Earth radii, and an orbital period of 7.4 days. The host star is a K-type star with an effective temperature of approximately 5000 K and an estimated age of 700 million years. Due to its proximity to the star, TOI-1430 b has an extended atmosphere rich in helium which is undergoing evaporation. Based on the properties of the star-planet system, the team developed a model to reconstruct the evolution of TOI-1430 b. Initially, the planet was much more massive and larger, with characteristics resembling those of Jovian planets. However, given the current rate of mass loss, TOI-1430 b is expected to lose its atmosphere completely within approximately 200 million years, transforming into a rocky body similar in size to Earth.

The study is described in the paper: “The GAPS Programme at TNG. LXV. Precise density measurement of TOI-1430 b, a young planet with an evaporating atmosphere“, recently published in Astronomy & Astrophysics. Co-authors include astrophysicists R. Spinelli, A. Maggio, D. Locci, S. Benatti, and L. Affer from INAF – Astronomical Observatory of Palermo.

The cover image (click here to view) shows an infrared image of TOI-1430 obtained as part of the 2MASS (Two Micron All Sky Survey) observation campaign.