TOI-1438: A rare system with two short-period sub-Neptunes and a tentative long-period Jupiter-like planet orbiting a K0V star

Persson, Carina M. und Knudstrup, Emil und Carleo, Ilaria und Acuña-Aguirre, Lorena und Nowak, Grzegorz und Muresan, Alexandra und Jankowski, Dawid und Goździewski, Krzysztof und García, Rafael A. und Mathur, Savita und Palakkatharappil, Dinil B. und Borg, Lina und Mustill, Alexander James und Barrena, Rafael und Fridlund, Malcolm und Gandolfi, Davide und Hatzes, Artie P. und Korth, Judith und Luque, Rafael und Martín, Eduardo L. und Masseron, Thomas und Morello, Giuseppe und Murgas, Felipe und Orell-Miquel, Jaume und Palle, Enric und Albrecht, Simon H. und Bieryla, Allyson und Cochran, William D und Crossfield, Ian J.M. und Deeg, Hans J. und Furlan, Elise und Guenther, Eike W und Howell, Steve B. und Isaacson, Howard und Lam, Kristine W. F. und Livingston, John und Matson, Rachel A. und Matthews, Elisabeth C. und Redfield, Seth und Schlieder, Joshua E. und Seager, Sara und Smith, Alexis M. S. und Stassun, Keivan G. und Twicken, Joseph D. und Van Eylen, Vincent und Watkins, Cristilyn N. und Weiss, Lauren M. (2025) TOI-1438: A rare system with two short-period sub-Neptunes and a tentative long-period Jupiter-like planet orbiting a K0V star. Astronomy & Astrophysics, 702 (A69). EDP Sciences. doi: 10.1051/0004-6361/202555318. ISSN 0004-6361.

PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
25MB

Offizielle URL: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/10/aa55318-25/aa55318-25.html

Kurzfassung

We present the detection and characterisation of the TOI-1438 multi- planet system discovered by the Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). To confirm the planetary nature of the candidates and determine their masses, we collected a series of followup observations including high-spectral resolution observations with HARPS-N and HIRES over a period of 5 years. Our combined modelling shows that the K0V star hosts two transiting sub-Neptunes with Rb = 3.04 +/- 0.19 Re, Rc = 2.75 +/- 0.14 Re, Mb = 9.4 +/- 1.8 Me, and Mc =10.6 +/- 2.1 Me. The orbital periods of planets b and c are 5.1 and 9.4 days, respectively, corresponding to instellations of 145 \ensuremath± 10 F\ensuremathøplus and 65 +/- 4 Fe. The bulk densities are 1.8 +/- 0.5 g/cm3 and 2.9 +/- 0.7 g/cm3, respectively, suggesting a volatile-rich interior composition. By combining the planet and stellar parameters, we were able to compute a set of planet interior structure models. Planet b presents a high- metallicity envelope that can accommodate up to 2.5% in H/He in mass, while planet c cannot have more than 0.2% as H/He in mass. For any composition of the core considered (Fe-rock or ice-rock), both planets would require a volatile-rich envelope. In addition to the two planets, the radial velocity (RV) data clearly reveal a third signal, likely coming from a non- transiting planet, with an orbital period of 7.6 -2.4 +1.6 years and an RV semi- amplitude of 35 +3 -5 m/s. Our best-fit model finds a minimum mass of 2.1 +/- 0.3 MJ and an eccentricity of 0.25 -0.11 +0.08. However, several RV activity indicators also show strong signals at similar periods, suggesting this signal might (partly) originate from stellar activity. More data over a longer period of time are needed to conclusively determine the nature of this signal. If it is confirmed as a triple-planet system, TOI-1438 would be one of the few detected systems to date characterised by an architecture with two small, short-period planets and one massive, long-period planet, where the inner and outer systems are separated by an orbital period ratio of the order of a few hundred.

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Dokumentart:

Zeitschriftenbeitrag

Titel:

TOI-1438: A rare system with two short-period sub-Neptunes and a tentative long-period Jupiter-like planet orbiting a K0V star

Autoren:

Autoren	Institution oder E-Mail-Adresse	Autoren-ORCID-iD	ORCID Put Code
Persson, Carina M.	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, SE-439 92 Onsala, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Knudstrup, Emil	Chalmers University of Technology, Department of Space, Earth and Environment, 412 93, Gothenburg, Sweden ; Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, 8000 Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Carleo, Ilaria	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Acuña-Aguirre, Lorena	Max-Planck Institut für Astronomie, Konigstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Nowak, Grzegorz	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0002-7031-7754	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Muresan, Alexandra	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Chalmersplatsen 4, 412 96 Gothenburg, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Jankowski, Dawid	Institute of Astronomy, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University, Grudziadzka 5, 87-100 Toruri, Poland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Goździewski, Krzysztof	Institute of Astronomy, Faculty of Physics, Astronomy and Informatics, Nicolaus Copernicus University, Grudziadzka 5, 87-100 Toruri, Poland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
García, Rafael A.	Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191 Gif-sur-Yvette, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mathur, Savita	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palakkatharappil, Dinil B.	Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191 Gif-sur-Yvette, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Borg, Lina	Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191 Gif-sur-Yvette, France ; INSA Lyon – Institut National des Sciences Appliquées, France	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Mustill, Alexander James	Lund Observatory, Department of Astronomy and Theoretical Physics, Lund University, Box 43, SE-22100 Lund, Sweden	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Barrena, Rafael	Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), C. Via Lactea S/N, 38205 La Laguna, Tenerife, Spain ; Universidad de La Laguna (ULL), Departamento de Astrofísica, 38206 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Fridlund, Malcolm	Department of Space, Earth and Environment, Chalmers University of Technology, Onsala Space Observatory, SE-439 92 Onsala, Sweden ; Leiden Observatory, University of Leiden, PO Box 9513, 2300 RA, Leiden, The Netherlands 0000-0003-2180-9936	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Gandolfi, Davide	Dipartimento di Fisica, Universita degli Studi di Torino, via Pietro Giuria 1, I-10125, Torino, Italy	https://orcid.org/0000-0001-8627-9628	NICHT SPEZIFIZIERT
Hatzes, Artie P.	Thuringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Korth, Judith	Observatoire astronomique de l’Université de Genéve, Chemin Pegasi 51, 1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Luque, Rafael	Department of Astronomy & Astrophysics, University of Chicago, Chicago, IL 60637, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Martín, Eduardo L.	Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), E-38200 La Laguna, Tenerife, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Masseron, Thomas	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0002-7031-7754	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Morello, Giuseppe	Instituto de Astrofísica de Canarias, C. Vía Láctea, s/n, E-38205, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Murgas, Felipe	Instituto de Astrof ́ısica de Canarias (IAC), E-38205 La Laguna, Tenerife,Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Orell-Miquel, Jaume	Instituto de Astrofísica de Canarias, C. Vía Láctea, s/n, E-38205, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Palle, Enric	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Albrecht, Simon H.	Stellar Astrophysics Centre, Department of Physics and Astronomy, Aarhus University, Ny Munkegade 120, DK-8000 Aarhus C, Denmark	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Bieryla, Allyson	Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, USA	https://orcid.org/0000-0001-6637-5401	NICHT SPEZIFIZIERT
Cochran, William D	Department of Astronomy and McDonald Observatory, University of Texas at Austin, 2515 Speedway, Stop C1400, Austin, TX 78712, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Crossfield, Ian J.M.	University of Kansas, 1450 Jayhawk Boulevard, Lawrence, KS 66045, USA	https://orcid.org/0000-0002-1835-1891	NICHT SPEZIFIZIERT
Deeg, Hans J.	Instituto de Astrofisica de Canarias, C/ Via Lactea s/n, E-38205 La Laguna, Spain ; Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna, E-38206 La Laguna, Spain 0000-0003-0047-4241	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Furlan, Elise	NASA Exoplanet Science Institute, Caltech/IPAC, Mail Code 10022, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Guenther, Eike W	Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Sternwarte 5, D-07778 Tautenberg, Germany	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Howell, Steve B.	NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Isaacson, Howard	Department of Astronomy, University of California Berkeley, Berkeley CA 94720, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Lam, Kristine W. F.	kristine.lam (at) dlr.de	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Livingston, John	Astrobiology Center, 2-21-1 Osawa, Mitaka, Tokyo	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Matson, Rachel A.	US Naval Observatory, 3450 Massachusetts Avenue NW, Washington, DC 20392, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Matthews, Elisabeth C.	Observatorie de lÚniversité de Genève, 51 Chemin des Maillettes, 1290 Versoix, Switzerland	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Redfield, Seth	Astronomy Department and Van Vleck Observatory, Wesleyan University, Middletown, CT 06459, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Schlieder, Joshua E.	NASA Goddard Space Flight Center, Exoplanets and Stellar Astrophysics Laboratory (Code 667), Greenbelt, MD, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Seager, Sara	Department of Physics and Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA; Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA; D	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Smith, Alexis M. S.	alexis.smith (at) dlr.de	https://orcid.org/0000-0002-2386-4341	NICHT SPEZIFIZIERT
Stassun, Keivan G.	Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA; Department of Physics, Fisk University, Nashville, TN, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Twicken, Joseph D.	SETI Institute, Mountain View, CA 94043, USA; NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA 94035, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Van Eylen, Vincent	Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Watkins, Cristilyn N.	Center for Astrophysics \| Harvard & Smithsonian, 60 Garden Street, Cambridge, MA, 02138, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT
Weiss, Lauren M.	Department of Physics, University of Notre Dame, Notre Dame, IN, 46556, USA	NICHT SPEZIFIZIERT	NICHT SPEZIFIZIERT

Datum:

Oktober 2025

Erschienen in:

Astronomy & Astrophysics

Referierte Publikation:

Open Access:

Gold Open Access:

In SCOPUS:

In ISI Web of Science:

Band:

702

DOI:

10.1051/0004-6361/202555318

Verlag:

EDP Sciences

ISSN:

0004-6361

Status:

veröffentlicht

Stichwörter:

planets and satellites: composition, planets and satellites: detection, planets and satellites: dynamical evolution and stability, planets and satellites: fundamental parameters, planets and satellites: general, planets and satellites: interiors, 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:

07 Jan 2026 16:11

Letzte Änderung:

07 Jan 2026 16:11

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