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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

An Ultra-short Period Rocky Super-Earth with a Secondary Eclipse and a Neptune-like Companion around K2-141

L. Malavolta, A. W. Mayo, T. Louden, V. Rajpaul, A. S. Bonomo, L. A. Buchhave, L. Kreidberg, M. H. Kristiansen, M. López-Morales, A. Mortier, A. Vanderburg, A. Coffinet, D. Ehrenreich, C. Lovis, F. Bouchy, D. Charbonneau, D. Ciardi, A. C. Cameron, R. Cosentino, I. J. M. Crossfield, M. Damasso, C. D. Dressing, X. Dumusque, M. Everett, P. Figueira, A. F. M. Fiorenzano, E. J. Gonzales, R. D. Haywood, H. Avet, Lea Hirsch, S. B. Howell, J. Johnson, D. W. Latham, E. Lopez, M. Mayor, G. Micela, E. Molinari, V. Nascimbeni, F. Pepe, D. F. Phillips, G. Piotto, K. Rice, D. Sasselov, D. Ségransan, A. Sozzetti, S. Udry, C. A. Watson

Resumo
Ultra-short period (USP) planets are a class of low-mass planets with periods shorter than one day. Their origin is still unknown, with photo-evaporation of mini-Neptunes and in situ formation being the most credited hypotheses. Formation scenarios differ radically in the predicted composition of USP planets, and it is therefore extremely important to increase the still limited sample of USP planets with precise and accurate mass and density measurements. We report here the characterization of a USP planet with a period of 0.28 days around K2-141 (EPIC 246393474), and the validation of an outer planet with a period of 7.7 days in a grazing transit configuration. We derived the radii of the planets from the K2 light curve and used high-precision radial velocities gathered with the HARPS-N spectrograph for mass measurements. For K2-141b, we thus inferred a radius of 1.51 ± 0.05 R ${}_{oplus }$ and a mass of 5.08 ± 0.41 M ${}_{oplus }$, consistent with a rocky composition and lack of a thick atmosphere. K2-141c is likely a Neptune-like planet, although due to the grazing transits and the non-detection in the RV data set, we were not able to put a strong constraint on its density. We also report the detection of secondary eclipses and phase curve variations for K2-141b. The phase variation can be modeled either by a planet with a geometric albedo of 0.30 ± 0.06 in the Kepler bandpass, or by thermal emission from the surface of the planet at ~3000 K. Only follow-up observations at longer wavelengths will allow us to distinguish between these two scenarios.

Palavras chave
planetary systems; planets and satellites: composition; planets and satellites: individual: K2-141b; K2-141c; planets and satellites: interiors; stars: individual: K2-141; techniques: photometric; techniques: radial velocities; Astrophysics - Earth and Pl

The Astronomical Journal
Volume 155
março 2018

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Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço é (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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