Due nuovi esopianeti sono stati scoperti in orbita attorno a una stella appartenente a un sistema binario situato a circa 250 anni luce dalla Terra nella costellazione del Drago. Gli astronomi hanno scoperto due nuovi esopianeti simili ad altri mondi trovati nella Via Lattea, ma diversi da qualsiasi altro nel nostro sistema solare. I due esopianeti, o pianeti al di fuori del nostro sistema solare, orbitano attorno a una stella chiamata TOI-1453, che è leggermente più fredda e più piccola del nostro sole. Situata a circa 250 anni luce dalla Terra nella costellazione del Drago, TOI-1453 appartiene a un sistema stellare binario, in cui una coppia di stelle orbita l’una attorno all’altra. Classificati come una super-Terra e un sub-Nettuno, questi due nuovi corpi celesti sono tra i tipi più comuni di esopianeti trovati nella galassia della Via Lattea, ma sono assenti nel nostro sistema solare.
Gli astronomi hanno rilevato i due nuovi esopianeti, chiamati TOI-1453 b e TOI-1453 c, utilizzando i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA e lo spettrografo High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere (HARPS-N), installato sul Telescopio Nazionale Galileo presso l’Osservatorio del Roque de los Muchachos sull’isola di La Palma nelle Isole Canarie, Spagna. TESS cerca esopianeti osservando una temporanea diminuzione della luminosità di una stella, nota anche come metodo del transito. Quando si osserva un calo di luminosità, ciò suggerisce che un pianeta è passato davanti alla sua stella ospite (dal nostro punto di vista sulla Terra) e ha brevemente bloccato la luce della stella dal raggiungere i nostri strumenti. Misurando questo effetto, gli astronomi possono stimare anche le dimensioni e il periodo orbitale del possibile esopianeta.
Complementando i dati di TESS, lo strumento HARPS-N è uno spettrografo ad alta risoluzione che misura lo spettro della luce di una stella per rilevare spostamenti causati da esopianeti in orbita. Lo strumento utilizza il metodo Doppler per cercare un sottile “oscillazione” di una stella causata dalla forza gravitazionale di un pianeta in orbita. “I due pianeti presentano un interessante contrasto nelle loro caratteristiche,” ha detto Manu Stalport, primo autore dello studio e astrofisico presso l’Università di Liegi, in una dichiarazione. “TOI-1453 b è una super-Terra, leggermente più grande del nostro pianeta e probabilmente rocciosa. Completa la sua orbita in soli 4,3 giorni, rendendolo un pianeta molto vicino alla sua stella.”
“Super-Terra” è usato per classificare esopianeti che sono più massicci della Terra ma meno massicci dei giganti di ghiaccio come Nettuno e Urano. Si ritiene che siano principalmente rocciosi, simili alla Terra, ma le loro dimensioni aumentate possono portare a una gravità superficiale più forte, influenzando le loro atmosfere e processi geologici. Data la sua vicinanza alla sua stella ospite, TOI-1453 b è probabilmente estremamente caldo, con temperature superficiali abbastanza alte da spogliare qualsiasi atmosfera sostanziale. (Per confronto, Mercurio — il pianeta più vicino al sole nel nostro sistema solare — completa la sua orbita in 88 giorni ed è così caldo che manca anche di un’atmosfera sostanziale.)
“In contrasto, TOI-1453 c è un sub-Nettuno, circa 2,2 volte la dimensione della Terra ma con una massa straordinariamente bassa di soli 2,9 masse terrestri,” ha detto Stalport nella dichiarazione. “Questo lo rende uno dei sub-Nettuni meno densi mai scoperti, il che solleva domande sulla sua composizione.” La densità incredibilmente bassa di TOI-1453 c suggerisce che l’esopianeta probabilmente ha un’atmosfera ricca di idrogeno o una composizione dominata dall’acqua. “Questo lo rende un candidato ideale per futuri studi atmosferici,” ha aggiunto Stalport. “Comprendere la loro formazione ed evoluzione potrebbe fornire indizi sullo sviluppo dei sistemi planetari, incluso il nostro.”
Essere parte di un sistema binario — il che significa che c’è un secondo compagno stellare — rende anche la nuova scoperta di esopianeti particolarmente interessante, dato che i pianeti che si formano in ambienti di stelle binarie sono soggetti a interazioni gravitazionali più complesse. Le osservazioni di TOI-1453 b e TOI-1453 c mostrano che gli esopianeti orbitano la loro stella ospite in una risonanza quasi 3:2, il che significa che per ogni tre orbite del pianeta interno, il pianeta esterno ne completa quasi esattamente due. Questo suggerisce che le orbite degli esopianeti potrebbero essere cambiate nel tempo a seguito di interazioni con oggetti cosmici vicini, come gas, planetesimi o una stella compagna, portando il pianeta interno, TOI-1453 b, in un’orbita molto più vicina alla sua stella ospite.
Gli astronomi sperano di utilizzare strumenti aggiuntivi come il James Webb Space Telescope (JWST) per studiare ulteriormente gli esopianeti e scrutare più a fondo nell’atmosfera di TOI-1453 c. Se questo mondo sub-Nettuno ha un’atmosfera ricca di idrogeno o un interno dominato dall’acqua, potrebbe ridefinire la nostra comprensione della formazione di tali esopianeti — e forse finalmente rivelare nuovi indizi sul perché non ne abbiamo uno nel nostro sistema solare. I loro risultati sono stati accettati per la pubblicazione il 23 febbraio nella rivista Astronomy & Astrophysics.