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Enorme pianeta lanuginoso in orbita attorno a una bella stella nana rossa

Pianeta gigante gassoso ultra soffice in orbita attorno alla stella nana rossa

Rappresentazione artistica di un pianeta gigante gassoso ultra soffice in orbita attorno a una stella nana rossa. Un esopianeta gigante gassoso [right] con la densità di un marshmallow è stato scoperto in orbita attorno a una fredda stella nana rossa [left] dallo strumento di velocità radiale NEID finanziato dalla NASA sul telescopio WIYN da 3,5 metri al Kitt Peak National Observatory, un programma del NOIRLab della NSF. Chiamato TOI-3757 b, il pianeta è il pianeta gigante gassoso più soffice mai scoperto attorno a questo tipo di stella. Credito: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Motore spaziale/M. Zamani

Il telescopio del Kitt Peak National Observatory aiuta a determinarlo[{” attribute=””>Jupiter-like Planet is the lowest-density gas giant ever detected around a red dwarf.

A gas giant

Using the WIYN 3.5-meter Telescope at Kitt Peak National Observatory in Arizona, astronomers have observed an unusual Jupiter-like planet in orbit around a cool red dwarf star. Located in the constellation of Auriga the Charioteer around 580 light-years from Earth, this planet, identified as TOI-3757 b, is the lowest-density planet ever detected around a red dwarf star and is estimated to have an average density akin to that of a marshmallow.

Red dwarf stars are the smallest and dimmest members of so-called main-sequence stars — stars that convert hydrogen into helium in their cores at a steady rate. Although they are “cool” compared to stars like our Sun, red dwarf stars can be extremely active and erupt with powerful flares. This can strip orbiting planets of their atmospheres, making this star system a seemingly inhospitable location to form such a gossamer planet.

“I pianeti giganti attorno alle stelle nane rosse sono stati tradizionalmente considerati difficili da formare”, afferma Shubham Kanodia, ricercatore presso il Carnegie Institution for Science’s Earth and Planets Laboratory e primo autore di un articolo pubblicato su La rivista astronomical. “Finora, questo è stato studiato solo con piccoli campioni di indagini Doppler, che in genere hanno trovato pianeti giganti più lontani da queste stelle nane rosse. Fino ad ora, non abbiamo avuto un campione sufficientemente ampio di pianeti per trovare in modo affidabile pianeti gassosi nelle vicinanze”.

Ci sono ancora misteri irrisolti che circondano TOI-3757 b, il grande, di come un pianeta gigante gassoso possa formarsi attorno a una stella nana rossa, e in particolare a un pianeta così sparso. Tuttavia, il team di Kanodia pensa di poter avere una soluzione a questo mistero.

Telescopio WIYN da 3,5 metri

Dal fondo del Kitt Peak National Observatory (KPNO), un programma del NOIRLab della NSF, il telescopio da 3,5 metri del Wisconsin-Indiana-Yale-NOIRLab (WIYN) sembra osservare la Via Lattea che si profila all’orizzonte. Un bagliore rossastro, fenomeno naturale, colora anche l’orizzonte. KPNO si trova nel deserto dell’Arizona-Sonoran nella nazione Tohono O’odham e questa visione chiara di parte del piano galattico della Via Lattea dimostra le condizioni favorevoli in quest’area necessarie per vedere deboli oggetti celesti. Queste condizioni, che includono un basso inquinamento luminoso, cieli più scuri di 20 ordini di grandezza e condizioni atmosferiche secche, hanno consentito ai ricercatori del consorzio WIYN di condurre osservazioni di galassie, nebulose ed esopianeti, nonché di molti altri bersagli astronomici sul WIYN Telescopio da 3,5 metri e il suo telescopio gemello, il telescopio WIYN da 0,9 metri. Credito: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Scintilla

Suggeriscono che la densità particolarmente bassa di TOI-3757 b possa essere il risultato di due fattori. Il primo riguarda il nucleo roccioso del pianeta; Si pensa che i giganti gassosi inizino come enormi nuclei rocciosi circa dieci volte la massa della Terra. A questo punto, estraggono rapidamente grandi quantità di gas vicino per formare i giganti gassosi che vediamo oggi. La stella di TOI-3757b ha un’abbondanza di elementi pesanti inferiore rispetto ad altre nane M con giganti gassosi, il che potrebbe aver causato la formazione del nucleo roccioso più lentamente, ritardando l’inizio dell’accrescimento di gas e quindi influenzando la densità complessiva del pianeta.

Il secondo fattore potrebbe essere l’orbita del pianeta, che si pensa sia leggermente ellittica. A volte si avvicina alla sua stella rispetto ad altre volte, causando un surriscaldamento significativo che può gonfiare l’atmosfera del pianeta.

Satellite di indagine sugli esopianeti in transito della NASA ([{” attribute=””>TESS) initially spotted the planet. Kanodia’s team then made follow-up observations using ground-based instruments, including NEID and NESSI (NN-EXPLORE Exoplanet Stellar Speckle Imager), both housed at the WIYN 3.5-meter Telescope; the Habitable-zone Planet Finder (HPF) on the Hobby-Eberly Telescope; and the Red Buttes Observatory (RBO) in Wyoming.

TESS surveyed the crossing of this planet TOI-3757 b in front of its star, which allowed astronomers to calculate the planet’s diameter to be about 150,000 kilometers (100,000 miles) or about just slightly larger than that of Jupiter. The planet finishes one complete orbit around its host star in just 3.5 days, 25 times less than the closest planet in our Solar System — Mercury — which takes about 88 days to do so.

The astronomers then used NEID and HPF to measure the star’s apparent motion along the line of sight, also known as its radial velocity. These measurements provided the planet’s mass, which was calculated to be about one-quarter that of Jupiter, or about 85 times the mass of the Earth. Knowing the size and the mass allowed Kanodia’s team to calculate TOI-3757 b’s average density as being 0.27 grams per cubic centimeter (about 17 grams per cubic feet), which would make it less than half the density of

“Potential future observations of the atmosphere of this planet using NASA’s new

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