TOI 700e è stato il primo esopianeta roccioso del 2023. Quale sarà il primo del 2024?

Come i bimbi nati allo scoccare della mezzanotte del nuovo anno, l’esopianeta TOI 700 e è in ordine cronologico il primo pianeta di tipo roccioso scoperto nel 2023. Siamo in attesa di conoscere quale sarà il primo del 2024. Restate sintonizzati.

TOI 700e
Rappresentazione artistica dell'esopianeta TOI 700 e. Credit: NASA Exoplanets

TOI 700 e è un esopianeta di tipo roccioso, con una massa poco più piccola di quella terrestre (8/10 di quella terrestre) ed un raggio quasi uguale a quello della Terra (anche se solo 5 centesimi inferiore).

La sigla TOI sta per Target Of Interest, cioè una delle numerosissime stelle osservate dal telescopio spaziale TESS che è risultata essere di particolare interesse in quanto potrebbe ospitare esopianeti.

Nell'elenco cronologico dei pianeti rocciosi TOI 700 e occupa la posizione 199 ed è il primo scoperto nel 2023.

A onor del vero, la scoperta e la successiva conferma di un esopianeta richiedono tempo, anche anni. Pertanto, la data in cui si comunica la scoperta di un esopianeta (come per qualunque altra scoperta) è quella in cui il lavoro scientifico è stato accettato e pubblicato su una rivista scientifica internazionale. Tuttavia, tutto ciò può avvenire anche mesi dopo l'effettiva data di scoperta.

Come è stato scoperto

Il telescopio spaziale TESS è un telescopio fotometrico costruito non per ottenere immagini ad alta risoluzione delle stelle o in generale degli oggetti celesti (come ad esempio i telescopi Hubble e James Webb), ma la luminosità delle stelle, più esattamente le curve di luce.

Le curve di luce di una stella sono misure del flusso elettromagnetico, a fissati intervalli di tempo (nel caso di TESS effettuate ogni 2 minuti per le stelle brillanti e ogni 30 minuti per quelle deboli).
TOI 700 transiti
Curve di luce della stella TOI 700 con presenza delle eclissi (diminuzione del flusso di radiazione) prodotte dal transito di ciascun pianeta. Credit. Gilbert el al. ApJ, 944L, 35 (2023)

Scopo delle osservazioni fotometriche di TESS è la ricerca di eventuali eclissi prodotte dal transito di un esopianeta davanti al disco della stella.

La stella viene osservata in modo continuativo sperando che ad un certo punto avvenga un transito davanti al suo disco che verrà rilevato come un piccola diminuzione di luminosità.

Il telescopio TESS permette di cercare gli esopianeti con il metodo dei transiti.

Dopo il telescopio Kepler, TESS è quello che ha scoperto il maggior numero di esopianeti con la tecnica dei transiti.

Chi ha scoperto TOI 700 e

I primi tre pianeti b, c, d della stella TOI 700 sono stati scoperti nel 2020 da un team internazionale guidato dalla giovane astronoma Emily Gilbert del Jet Propulsion Laboratory. Il quarto pianeta, TOI 700 e, è stato scoperto sempre dallo stesso team nel 2023 e pubblicato sulla rivista Astrophysical Journal Letters dalla Gilbert come prima autrice e da altri 31 co-autori di diverse istituzioni, tra cui anche 3 italiani dell’Osservatorio Astronomico di Campo Catino.

La stella TOI 700 era già nota dal 2020 per essere stata scoperta ospitare ben tre pianeti.

Tra i quattro pianeti, TOI 700 d è il primo pianeta di tipo terrestre all’interno della fascia di abitabilità del sua stella scoperto da TESS, grazie alle analisi della stessa Gilbert. Pertanto, si tratta di una stella già studiata e di rilevante interesse.

La fascia di abitabilità è definita come l’intervallo di distanze dalla stella in cui la temperatura permetterebbe la presenza di acqua allo stato liquido.

Il team, dopo aver individuato i transiti dei pianeti b, c, d, è riuscito a svelare anche i transiti del pianeta e. Come mostrato nella figura precedente, l’eclisse prodotta da quest’ultimo pianeta è appena rilevabile, per cui particolarmente difficile da scoprire.

Ma non è tutto. Infatti, il gruppo della Gilbert ha ottenuto ulteriore tempo telescopio con TESS per continuare a studiare il sistema per una migliore caratterizzazione e per scoprire eventuali altri pianeti.

L'architettura planetaria della stella TOI 700

La stella TOI 700 è una stella nana rossa con temperatura superficiale intorno ai 3000 gradi Kelvin. Questa ospita un sistema planetario di 4 pianeti, ma ce ne potrebbero essere altri ancora non scoperti.

Tre di questi pianeti sono classificati come pianeti di tipo terrestre, uno è invece un mini-nettuniano. Inoltre ben due dei pianeti terrestri sono all'interno della fascia di abitabilità.

TOI 700
Rappresentazione della distribuzione delle orbite dei pianeti b,c,d,e attorno alla stella centrale TOI 700. Credit: Gilber et al. ApJ 944L, 35 (2023)

Nella seguente figura è mostrata la configurazione di questi pianeti. In particolare il pianeta TOI 700 e orbita all’interno di quella che viene chiamata la zona di abitabilità ottimistica.

I 4 pianeti orbitano attorno alla stella con periodi dai 9 ai 37 giorni, più brevi per i pianeti più vicini e più lunghi per quelli più lontani. Appunto TOI 700 e è il più lontano e l’ultimo ad essere stato scoperto.

Considerata la frequenza con cui vengono scoperti nuovi esopianeti, prevediamo manchi poco per conoscere quale sarà il primo neonato del 2024!