Two-planet model. Top panels: Combined FWHM time series of ESPRESSO and CARMENES with the best fit model. The right panel shows a zoom to the latest ESPRESSO campaign. Middle panels: Combined RV time series of ESPRESSO and CARMENES with the best fit of the GP+2p model. The red line shows the best combined model, while the grey line shows the stellar activity component. Bottom panels: Residuals after the fit of the RV time series of ESPRESSO and CARMENES. The right panel shows the GLS periodogram of the residuals. The computation of the periodogram uses the offsets and the jitters estimated for model 2-Planets (Circ) in table B.1. — astro-ph.EP
We report the discovery and characterisation of two Earth-mass planets orbiting in the habitable zone of the nearby M-dwarf GJ~1002 based on the analysis of the radial-velocity (RV) time series from the ESPRESSO and CARMENES spectrographs.
The host star is the quiet M5.5~V star GJ~1002 (relatively faint in the optical, V∼13.8 mag, but brighter in the infrared, J∼8.3 mag), located at 4.84 pc from the Sun. We analyse 139 spectroscopic observations taken between 2017 and 2021. We performed a joint analysis of the time series of the RV and full-width half maximum (FWHM) of the cross-correlation function (CCF) to model the planetary and stellar signals present in the data, applying Gaussian process regression to deal with the stellar activity.
We detect the signal of two planets orbiting GJ~1002. GJ~1002~b is a planet with a minimum mass mpsini of 1.08 ± 0.13 M⊕ with an orbital period of 10.3465 ± 0.0027 days at a distance of 0.0457 ± 0.0013 au from its parent star, receiving an estimated stellar flux of 0.67 F⊕. GJ~1002 c is a planet with a minimum mass mpsini of 1.36 ± 0.17 M⊕ with an orbital period of 20.202 ± 0.013 days at a distance of 0.0738 ± 0.0021 au from its parent star, receiving an estimated stellar flux of 0.257 F⊕. We also detect the rotation signature of the star, with a period of 126 ± 15 days.
Position of the planets detected orbiting GJ 1002, with respect of the limits of the HZ. The orange and yellow region show the HZ for dry worlds (Zsom et al. 2013), while the green region shows the HZ for wet worlds (Kopparapu et al. 2017). The red and blue regions show the regions in which it would be too hot or two cold.
GJ~1002 is one of the few known nearby systems with planets that could potentially host habitable environments. The closeness of the host star to the Sun makes the angular sizes of the orbits of both planets (∼ 9.7 mas and ∼ 15.7 mas, respectively) large enough for their atmosphere to be studied via high-contrast high-resolution spectroscopy with instruments such as the future spectrograph ANDES for the ELT or the LIFE mission.
Fonte: 14/12/2022 Astrobiology: Two Temperate Earth-mass Planets Orbiting The Nearby Star GJ1002
Scoperti due pianeti con acqua liquida, abitabili, intorno alla nana rossa Gliese a 16 AL
Due pianeti alieni ‘fratelli’ della Terra, molto simili al nostro pianeta per dimensioni, sono stati scoperti intorno ad una nana rossa che si trova a soli 16 anni luce di distanza, in direzione della costellazione della Balena: entrambi orbitano a una distanza dalla loro stella ideale per mantenere l’acqua allo stato liquido, e sarebbero quindi potenzialmente in grado di ospitare la vita.
La scoperta, in via di pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics, è stata fatta da un gruppo internazionale di ricercatori guidati dall’Istituto spagnolo di Astrofisica delle Canarie (Iac), al quale hanno partecipato anche ricercatori dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (Inaf) e della Scuola Normale Superiore di Pisa.
“La natura sembra determinata a dimostrare che gli esopianeti simili alla Terra sono molto comuni”, commenta Alejandro Suárez Mascareño, che ha guidato lo studio: “Con questi due, ne conosciamo già 7 in sistemi vicini”. I due nuovi pianeti individuati orbitano attorno alla stella GJ 1002, un astro poco luminoso e con solo il 12% della massa del nostro Sole.
Il più interno, GJ 1002 b compie un’orbita completa in soli 10 giorni, mentre il secondo, GJ 1002 c, impiega 21 giorni.
La vicinanza della stella al nostro sistema solare rende entrambi i pianeti ottimi candidati per ulteriori studi più approfonditi. “Ci aspettiamo di poter investigare la presenza di un’atmosfera utilizzando lo strumento Andes, la cui progettazione è a guida italiana e in cui Inaf è fortemente coinvolto – dice Alessandro Sozzetti dell’Inaf, co-autore dello studio. “Andes sarà installato sull’Extremely Large Telescope (Elt) dello European Southern Observatory (Eso), il più grande telescopio al mondo con il suo specchio principale di ben 39 metri di diametro, ora in costruzione nel deserto cileno”.
Scoperti due esopianeti potenzialmente abitabili
Orbitano intorno alla vicina stella GJ 1002 che dista meno di 16 anni luce dal Sistema solare. Un anno sul pianeta più interno dura solo 10 giorni, il tempo che il pianeta impiega per un'orbita attorno alla sua stella. La distanza dalla loro stella è ideale per mantenere l'acqua allo stato liquido
I nuovi pianeti individuati orbitano attorno alla vicina stella GJ 1002, situata a meno di 16 anni luce di distanza dal Sistema solare, in direzione della costellazione della Balena. Entrambi hanno una massa simile a quella della Terra e orbitano a una distanza dalla loro stella ideale per mantenere l'acqua allo stato liquido, condizione considerata fondamentale per ospitare forme di vita. Un anno su GJ 1002 b, il pianeta più interno, dura solo 10 giorni: tanto, infatti, il pianeta impiega per completare un'orbita attorno alla sua stella. Il secondo corpo celeste del sistema, GJ 1002 c, più distante, percorre interamente la sua orbita in 21 giorni.
"La natura sembra determinata a dimostrare che gli esopianeti simili alla Terra sono molto comuni. Con questi due, ne conosciamo già 7 in sistemi vicini", spiega Alejandro Sua'rez Mascareno, ricercatore dell'Instituto de Astrofìsica de Canarias (Iac), primo autore dell'articolo che riporta la scoperta accettato per la pubblicazione sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
"La stella centrale è un astro di bassa luminosità, con solo il 12% della massa del nostro Sole. È una sorella gemella di Proxima Centauri, la stella a noi più vicina, e per questo la regione di abitabilità del sistema è situata nelle sue immediate vicinanze", spiega Alessandro Sozzetti, coautore dell'articolo e primo ricercatore presso l'Inaf di Torino.
La vicinanza della stella al nostro sistema solare rende entrambi i pianeti, GJ 1002 c in particolare, ottimi candidati per la caratterizzazione atmosferica attraverso lo studio della loro luce riflessa o dell'emissione termica. "Ci aspettiamo di poter investigare la presenza di un'atmosfera attorno a GJ 1002 c, alla ricerca di ossigeno in particolare, utilizzando lo spettrografo Andes, strumento la cui progettazione è a guida italiana, in cui Inaf e fortemente coinvolto e che opererà in futuro sull'Extremely Large Telescope dell'Eso, il più grande telescopio al mondo con il suo specchio principale di ben 39 metri di diametro, in costruzione nel deserto cileno", spiega Sozzetti. Inoltre, entrambi i pianeti hanno le caratteristiche giuste per diventare obiettivi primari di futuri ambiziosi progetti di missioni spaziali in grado di ottenerne immagini dirette, quali Luvex, recentemente raccomandato a Nasa da un comitato di esperti americani, o Life, al momento oggetto di studio in Europa nel contesto del programma di lungo termine Voyage 2050 dell'Esa.
Questa scoperta è stata possibile solo grazie alle osservazioni combinate degli strumenti Espresso e Carmenes. GJ 1002 èstata osservata da Carmenes (Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Èchelle Spectrographs), lo spettroscopio installato al telescopio da 3,5 metri di diametro dell'Osservatorio Calar Alto, in Spagna, tra il 2017 e il 2019. Successivamente, tra il 2019 e il 2021, la stella è stata osservata anche con lo spettrografo Espresso (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations installato al Very Large Telescope dell'Eso, sulle Ande cilene.
La combinazione di Espresso e della grande superficie di raccolta della luce messa a disposizione dagli specchi principali del Vlt, ciascuno del diametro di 8 metri, ha permesso di ottenere misure di velocità radiali con una precisione di 30 centimetri al secondo, un risultato fuori dalla portata di quasi ogni altro strumento al mondo. "L'individuazione dei segnali dovuti ai due pianeti nei dati di Carmenes ed Espresso separatamente era tutt'altro che chiara.
La loro effettiva combinazione è stata la chiave di volta che ci ha permesso di stabilirne la presenza senza ombra di dubbio. Possiamo ben affermare che in questo caso, grazie all'efficace collaborazione tra gruppi diversi, l'unione fa la forza!", conclude Alessandro Sozzetti.
Found two exoplanets in the habitable zone of a nearby star red dwarf Gloese 1002 at 16 AL
An international group of scientists has announced the discovery of two previously unknown exoplanets. Their orbits are located in the habitable zone of the red dwarf GJ 1002, which is one of the fifty closest star systems to Earth.
The red dwarf system GJ 1002 in the artist’s image. Source: Alejandro Suárez Mascareño and Inés Bonet (IAC)
The red dwarf GJ 1002 is located at a distance of 16 light-years from Earth in the direction of the constellation Cetus. Its radius is seven times, and its mass is nine times less than the solar one. The surface temperature of the star is 2700 °C, it is 700 times dimmer than our luminary.
The researchers conducted a series of observations of GJ 1002 using ESPRESSO spectrographs (it is mounted on the ESO’s Very Large Telescope) and CARMENES (mounted on the 3.5-meter telescope of the Calar Alto Observatory). During the subsequent analysis of the data, they could detect deviations in the radial velocity of the red dwarf. They are caused by the influence of gravity of two bodies orbiting it, which mass is comparable to the mass of the Earth.
Comparison of the habitable zones of the Solar System and the GJ 1002 system. Source: Alejandro Suárez Mascareño (IAC)/NASA
The first of the two newly discovered exoplanets makes one orbit its luminary in 10 days, the second in 21 days. Their orbits are located in the habitable zones of the system. This is the name of a conditional region where, if there are suitable conditions, liquid water can exist on the surface of an exoplanet.
Unfortunately, none of these exoplanets are transiting, which at the moment does not allow us to determine their diameters, as well as to find out if they have an atmosphere. But researchers have very high hopes for the ESO’s Extremely Large Telescope, which is currently being built in Chile. Due to the proximity of GJ 1002 to Earth, the capabilities of the new observatory should be sufficient to conduct a spectrographic analysis of exoplanets and determine the composition of their gas shells (of course, if any).
Earlier we talked about how astronomers discovered two water worlds near the red dwarf Gloese
Th:
- E' interessante notare che Gliese 1002 sia a circa 16 AL: tale distanza casca in pieno dentro la forcella di stima [4AL, 21.5AL] inferite dalle latenze ufologiche.
- E' interessante notare che il dato numerico di 16 AL era già emerso, puntando il dito su altri sistemi a 16 AL che avevano esopianeti. Alla data dell'analisi non erano noti alla scienza per la nana rossa Gliese 1002 (16AL) esopianeti persino con acqua liquida. Tuttavia il dato della distanza di 16 AL di Gliese 1002 é perfettamente compatibile con le distanze già stimate sulle probabili basi aliene a 16 AL.
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