Pianeti con un periodo orbitale ultra-corto. Pubblicato su A&A lo studio: “An ultra-short period rocky super-Earth orbiting the G2-star HD 80653” di G. Frustagli (INAF – Osservatorio Astronomico di Brera)

I pianeti della classe “Ultra-Short Period” (USP) sono esopianeti che orbitano attorno la propria stella a distanze molto ravvicinate e con periodi orbitali più brevi di un giorno. Tutti gli esopianeti di questa classe hanno un raggio minore di 2 raggi terrestri e sembrano avere una composizione simile a quella del nostro pianeta, con un’eventuale sovrabbondanza di ferro.

 

Sono state avanzate quattro ipotesi per spiegare la formazione di questi esopianeti, assenti nel Sistema Solare. La prima ipotesi è che siano un’evoluzione dei “gioviani caldi“, ossia pianeti gassosi delle dimensioni uguali o maggiori a quelle di Giove in orbite ravvicinate attorno la propria stella, e che, a causa dell’intenso irraggiamento da parte della stella, abbiano perso tutto i loro strati gassosi esponendo il nucleo roccioso. Infatti, la radiazione stellare, ed in particolar modo la radiazione UV, è capace di riscaldare l’atmosfera ricca di idrogeno dei gioviani caldi anche oltre i 1000 gradi. A causa dell’elevata agitazione termica risultante, il gas dell’atmosfera si disperde, finchè il pianeta non rimane privo di atmosfera mostrando il proprio nucleo roccioso/ferroso alla stella.  La seconda ipotesi è molto simile, ma considera la possibilità che i pianeti USP siano generati da pianeti ghiacciati della classe dei “mini-Nettuno“, con un nucleo roccioso, un’atmosfera ricca di idrogeno ed elio, un raggio compreso tra 1.7 e 3.9 raggi terrestri ed una massa di circa 10 masse terrestri. E’ anche possibile che questi esopianeti si siano formati con le dimensioni attuali ma a distanze maggiori, per poi migrare nell’orbita attuale, o che si siano formati “in situ”.

 

La stella HD 80653, di classe spettrale G2V, ospita un pianeta della classe USP, scoperto nel 2018 grazie alle osservazioni del satellite della NASA Kepler. Allo scopo di caratterizzare le proprietà fisiche sia del pianeta che della stella, l’astronomo G. Frustagli, dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, ha analizzato 108 osservazioni spettroscopiche del sistema ottenute con lo strumento HARPS-N del Telescopio Nazionale Galileo. Le osservazioni sono mirate soprattutto a caratterizzare le proprietà della stella ed effettuare misure di velocità radiale, ossia dell’effetto Doppler dovuto alle piccole oscillazioni della posizione della stella lungo la linea di vista a causa del moto del pianeta attorno ad essa. Dall’analisi di questi dati, HD 80653 è risultata avere un raggio di 1.2 raggi solari, una massa di 1.18 masse solari, ed un’età di circa 3 miliardi di anni. Il pianeta (HD 80653 b) ha un periodo orbitale di 0.7 giorni, un raggio pari a 1.6 raggi terrestri, ed una massa di 5.6 masse terrestri. La densità media del pianeta è quindi consistente con quella di un pianeta dalla composizione terrestre e privo di atmosfera. La temperatura nella faccia illuminata dalla stella è di oltre 2500 gradi, sufficiente per liquefare materiale roccioso e ferro. Il pianeta deve quindi ospitare un oceano di magma almeno nella faccia esposta alla luce. Lo studio, descritto nell’articolo: “An ultra-short period rocky super-Earth orbiting the G2-star HD 80653“, recentemente pubblicato dalla rivista Astronomy & Astrophysics, suggerisce che HD 80653 b si sia formato ad una distanza dalla propria stella maggiore di quella attuale, per poi migrare verso l’interno. Questo processo potrebbe essere stato favorito dall’interazione gravitazionale con altri pianeti, la cui presenza è suggerita dalle osservazioni analizzate e potrà essere accertata con osservazioni future. L’articolo è firmato anche dall’astronoma Giusi Micela, dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo.

 

L’immagine (clicca qui per l’immagine intera) mostra un grafico raggio vs. massa dei pianeti noti fino ad oggi per cui questi parametri siano stimati con precisione. Il diagramma è suddiviso in regioni tipicamente popolati da pianeti di composizione diversa.