Candidato esopianeta non in transito scoperto: cosa significa

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• Rilevare un pianeta senza transito: la tecnica delle curve di fase
  • Dati e strumenti impiegati
• Caratteristiche fisiche del candidato: massa, raggio e composizione
• Ambiente vicino alla stella: il deserto nettuniano e gli effetti della radiazione
• Conflitti temporali nei segnali: perché Kepler e TESS non coincidono
• Implicazioni per la caccia agli esopianeti e per le future missioni

Un team guidato dall’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) ha individuato un candidato esopianeta attorno alla stella KIC 9139163 che non produce transiti visibili dalla Terra. L’oggetto orbita in meno di un giorno e offre un caso raro per studiare un mondo vicino alla sua stella senza il tradizionale segnale di occultazione.

Rilevare un pianeta senza transito: la tecnica delle curve di fase

I metodi tradizionali si basano sui transiti, ma esistono alternative. I ricercatori hanno sfruttato variazioni sottili nella luminosità totale della stella.

Queste variazioni, chiamate curve di fase, dipendono da come cambia la porzione illuminata del pianeta vista dalla Terra. Anche senza un transito, la riflessione e l’emissione termica possono creare un segnale periodico.

Dati e strumenti impiegati

• Kepler: ha fornito il primo segnale di modulazione con periodo molto breve.
• TESS: ha confermato e confrontato la modulazione osservata alcuni anni dopo.
• HARPS-N al TNG: misure spettroscopiche per limitare la massa del candidato tramite velocità radiale.

Caratteristiche fisiche del candidato: massa, raggio e composizione

Dalle analisi emerge un oggetto con massa minima stimata intorno a 7.3 masse terrestri e raggio vicino a 2.4 raggi terrestri. Questi valori lo collocano tra i sub-Nettuno.

I modelli indicano che l’acqua potrebbe costituire una frazione rilevante della massa. In alcuni scenari essa arriva fino al 50% della composizione complessiva.

Va sottolineato che, a causa delle temperature estreme, l’acqua non sarebbe in forma di oceani come sulla Terra. La chimica e la struttura interna sarebbero molto diverse.

Ambiente vicino alla stella: il deserto nettuniano e gli effetti della radiazione

Il candidato si trova in una regione nota come deserto nettuniano, dove i pianeti di dimensioni simili a Nettuno sono rari. La vicinanza alla stella espone il pianeta a un flusso di radiazione intensissimo.

• La radiazione può erodere gli strati esterni dell’atmosfera.
• Le interazioni mareali sono forti e possono alterare gradualmente l’orbita.
• Nel lungo periodo il pianeta potrebbe avvicinarsi sempre più alla stella, fino a essere distrutto.

Conflitti temporali nei segnali: perché Kepler e TESS non coincidono

Il confronto tra i dataset ha rivelato uno spostamento della fase tra le osservazioni di Kepler e quelle di TESS, separate da circa sei anni.

Una possibile spiegazione è la variabilità atmosferica del pianeta. La disposizione delle nubi e la loro opacità possono cambiare la frazione di luce riflessa e quindi la curva di fase.

Saranno necessarie ulteriori indagini per capire se il fenomeno sia dovuto a processi meteorologici, attività stellare o altri effetti dinamici.

Implicazioni per la caccia agli esopianeti e per le future missioni

Questo caso mostra il potenziale delle tecniche non-transitanti per scoprire mondi che sfuggono ai metodi tradizionali. Pianeti con orbite non allineate verso la Terra dovrebbero essere molti di più di quelli che transitano.

La difficoltà consiste nel caratterizzarli: il segnale è debole e richiede dataset di alta qualità e osservazioni combinate.

• Metodi come l’analisi delle curve di fase possono integrare i rilevamenti di massa tramite spettrografi.
• La missione PLATO dell’ESA, prevista per il 2027, osserverà un grande numero di stelle e potrà trovare segnali simili.

Lo studio, accettato per la pubblicazione su Astronomy & Astrophysics, descrive nei dettagli i dati e i modelli che supportano l’identificazione del candidato attorno a KIC 9139163.