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TOI-700
	Il sistema planetario attorno alla stella TOI 700
Classe spettrale	M2V
Tipo di variabile	Nana rossa
Distanza dal Sole	101,4 ± 50 anni luce (31,1 ± 15,3 pc)
Costellazione	Dorado
Coordinate
	(all'epoca J2000.0)
Ascensione retta	06h 28m 22,97s
Declinazione	-65° 34′ 43,01″
Dati fisici
Raggio medio	0,42±0,031 R⊙
Massa	0,416±0,010 M⊙
Acceleraz. di gravità in superficie	4,81±0,06 cgs
Periodo di rotazione	54±0,8 giorni
Temperatura; superficiale	; 3480±135 K (media); ;
Luminosità	0,0233±0,0011 L⊙
Metallicità	−0,07±0,11 [Fe/H]
Età stimata	>1,5 Ga
Dati osservativi
Magnitudine app.	+13,10
Parallasse	32,0980±0,0211 mas
Moto proprio	AR: -102,750±0,051 mas/anno; Dec: 161,805±0,060 mas/anno
Velocità radiale	−4,4±0,1 km/s
Nomenclature alternative
	TIC 150428135, UCAC3 49-21611, 2MASS J06282325-6534456, WISE J062823.05-653443.7, APASS 31812705
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TOI-700 è una stella nana rossa situata nella costellazione del Dorado e distante circa 101,5 anni luce dal nostro sistema solare.^[2]^[3] Il sistema planetario che orbita attorno a tale stella include il pianeta TOI-700 d, il primo esopianeta di dimensioni paragonabili a quelle terrestri scoperto all'interno di una zona abitabile conservativa da parte del satellite Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).^[4]^[5]^[6] Al momento della scoperta di tale pianeta, nel gennaio 2020, TOI-700 è diventata la più brillante stella conosciuta che ospiti attorno a sé un esopianeta transitante, di dimensioni terrestri e situato all'interno della cosiddetta zona abitabile.^[7]^[8]

Caratteristiche

TOI-700, il cui nome è l'acronimo di "Transiting Exoplanet Survey Satellite Object of Interest", è una nana rossa di classe spettrale M, avente il 40% della massa e del raggio del Sole e una temperatura di circa 3500 K. La stella sembra essere in un momento di bassa attività, tant'è che negli 11 mesi di osservazione da parte di TESS non è stato rivelato alcun brillamento, inoltre, la sua poca attività è indicata anche dalla sua bassa velocità di rotazione.^[1]

Sistema planetario

Grazie al satellite TESS sono stati identificati ben tre esopianeti orbitanti attorno a TOI-700, tutti e tre probabilmente rotanti attorno ad essa in maniera sincrona, ossia mostrandole sempre la stessa faccia.^[6] Un quarto pianeta, TOI-700 e, di tipo terrestre e rientrante nella zona abitabile del sistema, è stato annunciato a gennaio 2023 alla 241ª conferenza dell'American Astronomical Society.^[9]

In tre diversi articoli successivi alla scoperta del sistema planetario sono stati descritti il sistema stesso, la storia delle osservazioni del pianeta TOI-700 d portate avanti con il telescopio spaziale Spitzer e la caratterizzazione di tale pianeta.^[1]^[7]^[10]

Da tali studi risulta che la composizione dei pianeti identificati come TOI-700 b e TOI-700 d, il più interno e il più esterno all'orbita, è pressoché rocciosa, e quindi simile a quella della Terra, mentre quella del pianeta TOI-700 c è più simile a quella di Nettuno, per la precisione, potrebbe trattarsi di un mininettuno.^[1] Volendo dare una spiegazione di uno scenario simile, si è supposto che i due pianeti più interni, TOI 700 b e TOI 700 c, siano cresciuti più velocemente grazie all'accrezione di importanti quantità di gas e polveri, mentre il pianeta più esterno sarebbe cresciuto più lentamente, inglobando meno gas. Il più interno avrebbe poi in seguito perso il suo contenuto di gas per fotoevaporazione. Un'altra spiegazione relativa alla disposizione delle densità in questo sistema potrebbe invece essere quella di una migrazione orbitale operata da TOI 700 c, che si sarebbe spostato verso un'orbita più interna, tuttavia questo scenario diventerà più plausibile se ulteriori studi dimostreranno che TOI 700 c ha una massa significativamente maggiore rispetto agli altri due, mentre per adesso i dati sulle masse, utili anche a migliorare le misurazioni sulle densità, sono ancora grossolani.^[1]

Dei tre pianeti scoperti, il più interessante, proprio per il suo posizionamento all'interno di una zona di abitabilità, è TOI-700 d. Questo pianeta riceve dalla propria stella una quantità di fotoni nell'ultravioletto estremo 35 volte superiore a quella ricevuta dalla Terra dal Sole, ma comunque 50 volte inferiore a quella ricevuta dal pianeta TRAPPIST-1 e da TRAPPIST-1, e l'86% dell'energia che la Terra riceve dalla sua stella; in queste condizioni l'atmosfera di un pianeta con una pressione simile a quella della Terra dovrebbe resistere per più di un miliardo di anni.^[1]

Diverse simulazioni di possibili situazioni ambientali presenti su TOI-700 d, che includono, tra gli altri, un pianeta completamente ricoperto da oceani, con una densa atmosfera satura di anidride carbonica e uno spesso strato di nubi sulla faccia rivolta alla propria stella, o un pianeta del tutti privo di nubi e formato solo da terre asciutte, con forti venti che dalla faccia in ombra spazzano il pianeta dirigendosi verso la faccia illuminata, hanno dimostrato come TOI-700 d potrebbe essere un importante candidato al titolo di "pianeta abitabile" e analogo terrestre. Proprio per questo, il sistema planetario di TOI-700 è stato messo in cima alla lista degli obiettivi da osservare con il nuovo telescopio spaziale James Webb, lanciato a dicembre 2021.^[10]^[11]^[12]

Nel gennaio 2023 è stata annunciata la scoperta di una quarto pianeta, TOI-700 e, situato poco più all'interno del pianeta "d". Non era stato rilevato nella prima missione del telescopio TESS a causa delle piccole dimensioni, avendo una raggio del 95% di quello terrestre. Successivamente i dati della missione estesa di TESS hanno permesso la conferma del pianeta, che orbita nella zona abitabile ottimistica del sistema, nella sua parte più interna, dove riceve il 27% in più della radiazione che riceve la Terra dal Sole.^[13]^[14]

Prospetto del sistema

Sotto, un prospetto del sistema con i parametri dei quattro pianeti: essendo stati scoperti col metodo del transito, non ci sono grandi differenze nel calcolo di raggio, periodo orbitale e semiasse maggiore nei tre differenti studi, e i dati su quei parametri riportati sotto si riferiscono a Gilbert et al. del gennaio 2023, alla scoperta del quarto pianeta; tuttavia riguardo alla sola massa sono riportate le masse stimate da Rodriguez et al., così riportate anche dall'Enciclopedia dei pianeti extrasolari.

Pianeta	Tipo	Massa	Raggio	Periodo orb.	Sem. maggiore	Eccentricità	Incl. orbita
b	Terrestre	1,29+1,00 −0,37 M_⊕	0,914+0,0053 −0,0049 r_⊕	9,977219 giorni	0,0677±0,0011 UA	0,075+0,093 −0,054	89,60+0,27 −0,29°
c	Mininettuno	7,9+2,7 −1,8 M_⊕	2,60+0,14 −0,33 r_⊕	16,051137 giorni	0,0929±0,0015 UA	0,033+0,063 −0,025	88,903+0,071 −0,087°
e	Terrestre	—	0,953+0,089 −0,075 r_⊕	27,80978 giorni	0,134±0,0022 UA	0,059+0,057 −0,0423	89,60+0,21 −0,16°
d	Terrestre	2,26+0,70 −0,52 M_⊕	1,073+0,059 −0,054 r_⊕	37,422396 giorni	0,163±0,027 UA	0,042+0,045 −0,030	89,80+0,12 −0,10°

Una ricostruzione artistica del sistema planetario di TOI 700 con i tre pianeti b, c, d.

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Emily A. Gilbert, Thomas Barclay, Joshua E. Schlieder, Elisa V. Quintana, Benjamin J. Hord, Veselin B. Kostov, Eric D. Lopez, Jason F. Rowe, Kelsey Hoffman, Lucianne M. Walkowicz e Michele L. Silverstein, The First Habitable Zone Earth-sized Planet from TESS. I: Validation of the TOI-700 System, in arXiv:2001.00952 [astro-ph], 3 gennaio 2020.
^ ExoFOP TIC 150428135, su exofop.ipac.caltech.edu, Caltech. URL consultato il 7 gennaio 2020.
^ Gaia Collaboration, Gaia Data Release 2 - Summary of the contents and survey properties, in Astronomy & Astrophysics, vol. 616, 2 agosto 2018, p. A1, DOI:10.1051/0004-6361/201833051, ISSN 0004-6361 (WC · ACNP).
^ Claire Andreolo, Calla Cofield e Jeanette Kazmierczak, NASA Planet Hunter Finds Earth-Size Habitable-Zone World, NASA, 6 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020.
^ Rob Garner, NASA Planet Hunter Finds Earth-Size Habitable-Zone World, NASA, 6 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020.
^ ^a ^b Mike Wall, NASA's TESS Planet Hunter Finds Its 1st Earth-Size World in 'Habitable Zone', Space.com, 6 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020.
^ ^a ^b Joseph E. Rodriguez, Andrew Vanderburg, Sebastian Zieba, Laura Kreidberg, Caroline V. Morley, Stephen R. Kane, Alton Spencer, Samuel N. Quinn, Jason D. Eastman, Ryan Cloutier e Chelsea X. Huang, The First Habitable Zone Earth-Sized Planet From TESS II: Spitzer Confirms TOI-700 d, in arXiv:2001.00954 [astro-ph], 3 gennaio 2020.
^ Giuseppe Fiasconaro, Prima Terra in zona abitabile per Tess, INAF, 7 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020.
^ (EN) NASA’s TESS Discovers Planetary System’s Second Earth-Size World, su jpl.nasa.gov, 10 gennaio 2023.
^ ^a ^b Gabrielle Suissa, Eric T. Wolf, Ravi kumar Kopparapu, Geronimo L. Villanueva, Thomas Fauchez, Avi M. Mandell, Giada Arney, Emily A. Gilbert, Joshua E. Schlieder, Thomas Barclay e Elisa V. Quintana, The First Habitable Zone Earth-sized Planet from TESS. III: Climate States and Characterization Prospects for TOI-700 d, in arXiv:2001.00955 [astro-ph], 3 gennaio 2020.
^ Jamie Carter, Welcome To ‘TOI 700 d,’ The First Earth-Size Habitable-Zone World Found By NASA’s Planet Hunter, Forbes, 7 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020.
^ A new planet, Italia Star Magazine, 7 gennaio 2020. URL consultato l'8 gennaio 2020 (archiviato dall'url originale il 27 aprile 2020).
^ Emily A. Gilbert et al., A Second Earth-Sized Planet in the Habitable Zone of the M Dwarf, TOI-700 (PDF), 9 gennaio 2023.
^ Giuseppe Fiasconaro, Toi-700e, forza quattro, su media.inaf (a cura di), media.inaf.it, 11 gennaio 2023.