TOI-544 b: a potential water-world inside the radius valley in a two-planet system

Osborne, H. L. M. und Van Eylen, V. und Goffo, E. und Gandolfi, D. und Nowak, G. und Persson, C. M. und Livingston, J. und Weeks, A. und Palle, E. und Luque, R. und Hellier, C. und Carleo, I. und Redfield, S. und Hirano, T. und Garbaccio Gili, M. und Alarcon, J. und Barragán, O. und Casasayas-Barris, N. und Diaz, M. R. und Esposito, M. und Knudstrup, E. und Jenkins, J. S. und Murgas, F. und Orell-Miquel, J. und Rodler, F. und Serrano, L. M. und Stangret, M. und Albrecht, S. H. und Alqasim, A. und Cochran, W. D. und Deeg, H. J. und Fridlund, M. und Hatzes, A. P. und Korth, J. und Lam, K. W. F. (2024) TOI-544 b: a potential water-world inside the radius valley in a two-planet system. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 527 (4), Seiten 11138-11157. Oxford University Press. doi: 10.1093/mnras/stad3837. ISSN 0035-8711.

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Offizielle URL: https://academic.oup.com/mnras/article/527/4/11138/7472109

Kurzfassung

We report on the precise radial velocity follow-up of TOI-544 (HD 290498), a bright K star (V = 10.8), which hosts a small transiting planet recently discovered by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). We collected 122 high-resolution High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) and HARPS-N spectra to spectroscopically confirm the transiting planet and measure its mass. The nearly 3-yr baseline of our follow-up allowed us to unveil the presence of an additional, non-transiting, longer-period companion planet. We derived a radius and mass for the inner planet, TOI-544 b, of 2.018 +/- 0.076 R_earth and 2.89 +/- 0.48 M_earth, respectively, which gives a bulk density of 1.93+0.30-0.25 g cm^(-3). TOI-544 c has a minimum mass of 21.5 +/- 2.0 M_earth and orbital period of 50.1 +/- 0.2 d. The low density of planet-b implies that it has either an Earth-like rocky core with a hydrogen atmosphere, or a composition which harbours a significant fraction of water. The composition interpretation is degenerate depending on the specific choice of planet interior models used. Additionally, TOI-544 b has an orbital period of 1.55 d and equilibrium temperature of 999 +/- 14 K, placing it within the predicted location of the radius valley, where few planets are expected. TOI-544 b is a top target for future atmospheric observations, for example with JWST, which would enable better constraints of the planet composition.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

TOI-544 b: a potential water-world inside the radius valley in a two-planet system

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Osborne, H. L. M.	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Eylen, V.	Mullard Space Science Laboratory, University College London,Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goffo, E.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via PietroGiuria 1, I-10125, Torino, Italy ; Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, D.	Dipartimento di Fisica, Universitá di Torino, Via P. Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nowak, G.	Institute of Astronomy, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University, Grudzia ¸dzka 5, PL-87-100 Toru ´n, Poland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Persson, C. M.	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92, Onsala, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Livingston, J.	Astrobiology Center, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-8588, Japan; National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-8588, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Weeks, A.	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, E.	Instituto de Astrofísica de Canarias, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain \| Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luque, R.	Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hellier, C.	Astrophysics Group, Keele University, Staffordshire ST5 5BG, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carleo, I.	Instituto de Astrofísica de Canarias, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain \| Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, 38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Redfield, S.	Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT 06459, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hirano, T.	Astrobiology Center, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-8588, Japan; National Astronomical Observatory of Japan, NINS, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo 181-8588, Japan	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Garbaccio Gili, M.	Dipartimento di Fisica, Universit ´a di Torino, via P. Giuria 1, I-10125 Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alarcon, J.	European Southern Observatory, Alonso de Cordova 3107, Santiago, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barragán, O.	Sub-department of Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, Oxford, OX1 3RH, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Casasayas-Barris, N.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain );; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Diaz, M. R.	Las Campanas Observatory, Carnegie Institution of Washington, Colina el Pino, Casilla 601, La Serena, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Esposito, M.	Thueringer Landessternwarte, Sternwarte 5, Tautenburg 5, D-07778 Tautenburg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knudstrup, E.	Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jenkins, J. S.	Instituto de Astrof´ısica de Andaluc´ıa (IAA-CSIC), Glorieta de la Astronom´ıa s/n, E-18008 Granada, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Murgas, F.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Orell-Miquel, J.	Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Rodler, F.	European Southern Observatory, Alonso de Córdova 3107, Vitacura, Santiago, Chile	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Serrano, L. M.	Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Stangret, M.	Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC), 38205, La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206, La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, S. H.	Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000, Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Alqasim, A.	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK.	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Cochran, W. D.	McDonald Observatory and Center for Planetary Systems Habitability; The University of Texas, Austin, Texas, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Deeg, H. J.	Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), 38205 La Laguna, Tenerife, Spain; Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna (ULL), 38206 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, M.	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, 439 92 Onsala, Sweden; Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA Leiden, The Netherlands	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Hatzes, A. P.	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Korth, J.	Lund Observatory, Division of Astrophysics, Department of Physics, Lund University, Lund, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, K. W. F.	kristine.lam (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Februar 2024

Erschienen in:

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

527

DOI:

10.1093/mnras/stad3837

Seitenbereich:

Seiten 11138-11157

Verlag:

Oxford University Press

ISSN:

0035-8711

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

techniques: radial velocities, planets and satellites: composition, planets and satellites: detection, Astrophysics - Earth and Planetary Astrophysics

HGF - Forschungsbereich:

Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr

HGF - Programm:

Raumfahrt

HGF - Programmthema:

Erforschung des Weltraums

DLR - Schwerpunkt:

Raumfahrt

DLR - Forschungsgebiet:

R EW - Erforschung des Weltraums

DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):

R - Projekt PLATO - PMC und Science

Standort:

Berlin-Adlershof

Institute & Einrichtungen:

Institut für Planetenforschung > Extrasolare Planeten und Atmosphären

Hinterlegt von:

Lam, Wai Fun

Hinterlegt am:

08 Jan 2025 10:17

Letzte Änderung:

08 Jan 2025 10:17

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