TrES-4b, un pianeta davvero molto leggero

Rappresentazione artistica del pianeta TrES-4b. Crediti: FGG-TNG/Vincenzo Guido

Rappresentazione artistica del pianeta TrES-4b. Crediti: FGG-TNG/Vincenzo Guido

Un gruppo di astronomi del programma GAPS-Global Architecture of Planetary Systems guidati da Alessandro Sozzetti dell’INAF-Osservatorio Astronomico di Torino, ha ripreso in considerazione i parametri del sistema planetario TrES-4 utilizzando lo spettrografo di alta precisione HARPS-N (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher-North) montato al Telescopio Nazionale Galileo, in particolare le misure di velocità radiale della stella e le curve di luce fotometriche.

Già si sapeva che attorno alla stella TrES-4 orbitava un pianeta, denominato TrES-4b, identificato nel 2007 grazie al metodo dei transiti planetari col programma Trans-Atlantic Exoplanet Survey sviluppato dall’Osservatorio Palomar in California, dall’Osservatorio Lowell in Arizona e dall’Osservatorio del Teide nelle Isole Canarie. TrES-4 e’ il quarto pianeta dei cinque individuati finora all’interno di questo progetto.
Il pianeta con un diametro di 1,7 masse gioviane, appartiene alla classe dei pianeti definita “puffy” che hanno densità molto basse. In particolare, nel caso di TrES-4 si era trovato un valore della densità dell’ordine di 0,2 grammi per centimetro cubo. Il grande rapporto tra massa e densità lo rendeva un pianeta anomalo tanto che i modelli di formazione planetaria non riuscivano a spiegare l’esistenza di un tale pianeta, troppo grande. In altre parole, un pianeta con tale densità non avrebbe dovuto superare le dimensioni di Giove. TrES-4 era quasi il doppio.

Posto a 1400 anni-luce di distanza dalla Terra, il pianeta TrES-4b orbita attorno alla stella in circa 3,5 giorni terrestri. Venne individuato grazie a transiti davanti alla sua stella, GSC 02620-00648, una stella già evoluta, che ha già esaurito l’idrogeno nella regione centrale e si sta trasformando in gigante rossa.
Il nostro Sole raggiungerà la fase di gigante rossa solo fra 5-7 miliardi di anni, inglobando probabilmente tutti i pianeti più interni del Sistema Solare, probabilmente anche la Terra. Dato che TrES-4b orbita molto vicino alla sua stella, sicuramente verrà distrutto una volta che la stella si sarà trasformata una gigante rossa, in circa un milione di anni. GSC 02620-00648 e’ molto più luminosa del nostro Sole ed emette tre o quattro volte più energia per secondo. Sulla base dei modelli di formazione planetaria, i pianeti gassosi che si trovano su orbite maggiori attorno a stelle più luminose tendono ad essere “puffi” ma questo non e’ il caso di TrES-4b.

La grande precisione di HARPS-N nel misurare l’ampiezza delle variazioni di velocita’ radiale della stella dovute alla presenza di un pianeta in orbita attorno ad essa ha permesso di ottenere una stima della densita’ molto migliore. Il pianeta e’ meno massiccio di quanto si pensava inizialmente.

La sua massa e’ metà di quella di Giove, anche se il volume rimane lo stesso. Con questa nuova stima TrES-4b diventa il secondo pianeta meno denso finora trovato con una massa meno della metà di quella di Giove e con un raggio pari a 1,84 raggi gioviani. Detto in altre parole, TrES-4b potrebbe galleggiare in un mare, se ci fosse la possibilità di trovarne uno così grande da contenerlo.

“Noi sappiamo che un pianeta gassoso più è caldo, più si gonfia per un effetto di espansione. Ma il forte irraggiamento a cui sono sottoposti gli hot Jupiters non è sufficiente a spiegare casi estremi come quello di TrES-4b, che ha una densità 15 volte inferiore a quella di Giove! Con buone probabilità la risposta sta nei dettagli, ancora sconosciuti, della formazione, composizione ed evoluzione di questi oggetti. A vent’anni dalla scoperta del primo hot Jupiter attorno alla stella 51 Pegasi, per molti versi siamo ancora solo all’inizio del cammino verso la comprensione di questa affascinante classe di sistemi planetari” ha affermato Alessandro Sozzetti.

Fonte intervista: Media INAF, Oh oui, je suis TrES léger!

Sabrina

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Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.

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