Scheda HEXODUS
FINAL
Informazioni generali
Hot EXOplanets Day-light revealed with Ultra high resolution Spectroscopy
HEXODUS
Programma
RSN2
Attività: In Itinere; Data inizio: 2020; Data fine: 2030
lorenzo.pino lorenzo.pino@inaf.it
Dopo aver pubblicato la prima rivelazione in assoluto di linee di emissione di ferro in un pianeta gioviano ultra-caldo (UHJ; Pino et al., 2020), il nostro team ha ottenuto più di 200 ore di osservazione con i migliori spettroscopi ad alta risoluzione (e.g. ESPRESSO@VLT, MAROON-X@Gemini-N, IGRINS@Gemini-S) per studiare la chimica, il clima e la struttura atmosferica di 20 UHJs con precisione mai raggiunta – più tipica di studi sul Sistema Solare. Studieremo sistematicamente le abbondanze di elementi volatili (C, O, …) e refrattari (Fe, Ti, …), aprendo una nuova finestra sulle teorie di formazione planetaria. Questo programma costituisce un passo chiave per consolidare la leadership di INAF nel campo delle atmosfere esoplanetarie, in vista di ELT ANDES (a guida INAF) e del satellite ARIEL.
Following the first-ever detection of iron emission lines in an ultra-hot Jupiter (UHJ; Pino et al., 2020) by our team, we obtained more than 200 hours of observations with the best high dispersion spectroscopy instruments from ground (ESPRESSO@VLT, MAROON-X@Gemini-N, IGRINS@Gemini-S), to survey the chemistry, climate and atmospheric structure of more than 20 UHJs at unprecedented precision – pushing towards Solar-System-like precision. We will perform a systematic study of the abundances of volatile (C, O, ...) and refractory (Fe, Ti, ...) elements, opening a new and unexplored window on planetary formation theories. This program is a key stepping-stone towards consolidating the INAF leadership in the field of exoplanet atmospheres, in view of INAF-led ELT ANDES, and the ARIEL satellite.
Mezzo interstellare, formazione di stelle e sistemi planetari
Origine ed evoluzione dei pianeti, satelliti e corpi minori
Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa
Tecnologie per la Planetologia
Infrastrutture da Terra (utilizzo)
Infrastrutture da Terra (sviluppo/operazioni)
Team Summary
15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 6
| Struttura | Nfte | N0 | TI 2023 | TI 2024 | TI 2025 | TD 2023 | TD 2024 | TD 2025 | Nex | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| O.A. ARCETRI | 2 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| O.A. BRERA | 1 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 3 | 0 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0.00 |
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 2
| # | Struttura | TI 2023 | TI 2024 | TI 2025 | TD 2023 | TD 2024 | TD 2025 | Extra |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Università di Torino | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| 2 | Universita' di Firenze | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
| Totali | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
Fondi a sostegno
21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
| Certi 2023 | Certi 2024 | Certi 2025 | Presunti 2023 | Presunti 2024 | Presunti 2025 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.0 | 0.0 | 0.0 | 20000.0 | 0.0 | 0.0 |
Produzione scientifica e tecnologica
22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
Informazioni Pubbliche
Exoplanet atmospheres; Extrasolar gaseous giant planets; Hot Jupiters; Exoplanet formation; Exoplanet migration; Exoplanet evolution; Solar System formation; ELT ANDES; ARIEL.
<p class="MsoNormal" style="margin: 0in; font-size: 12pt; font-family: Calibri, sans-serif; color: rgb(0, 0, 0);"><span style="font-size: 14.5pt; font-family: Times;">This initiative stems from the first ever successful measurement of neutral iron lines in the dayside of the ultra-hot Jupiter KELT-9b (Pino et al. 2020). A follow-up by Borsa et al. (2022; accepted) detected multiple species (neutral and ionized iron, neutral chromium) on KELT-20b with the same technique. Both papers used data from the INAF high dispersion spectrograph (HDS; R ~ 100,000) HARPS-N at Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, acquired in the context of the GAPS collaboration, the largest Italian collaboration in the field of exoplanets, led by INAF researchers.<o:p></o:p></span></p><p class="MsoNormal" style="margin: 0in; font-size: 12pt; font-family: Calibri, sans-serif; color: rgb(0, 0, 0);"><br></p><p class="MsoNormal" style="margin: 0in; font-size: 12pt; font-family: Calibri, sans-serif; color: rgb(0, 0, 0);"><span style="font-size: 14.5pt; font-family: Times;">We have capitalized on these successful, pioneering results and secured a INAF-led survey of 10 UHJs with the best optical HDS spectrographs (ESPRESSO@VLT, MAROON-X@Gemini-N), the most ambitious program of this kind. Those observations are a precursor (both in terms of science and technique) of the HDS spectrograph ELT ANDES, of which INAF is the lead technical institute and has the PI-ship of the project. Furthermore, results from our program will provide an asset for the ARIEL mission. Our program will thus be key to consolidate the role of INAF in this field.<o:p></o:p></span></p>
TNG; LBT; Gemini-N; VLT; ELT; CAHA; HST; JWST; ARIEL
15. Team members, Informazioni generali
15. Personale INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2023/2024/2025) | FTE Presunte (2023/2024/2025) | Extra | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | lorenzo.pino | lorenzo.pino@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | RICERCATORE | Activity 1; Activity 2; Activity 4; Coordination of activities | X X X | X X X | X |
|
| 2 | francesco.borsa | francesco.borsa@inaf.it | O.A. BRERA | Y | RICERCATORE | Activity 1 | X X X | X X X | X |
|
| 3 | monica.rainer | monica.rainer@inaf.it | O.A. BRERA | Y | TECNOLOGO | Activity 1 | X X X | X X X | X |
|
| 4 | claudio.codella | claudio.codella@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | PRIMO RICERCATORE | Activity 3 | X X X | X X X | X |
|
| 5 | linda.podio | linda.podio@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | RICERCATORE | Activity 3 | X X X | X X X | X |
|
| 6 | davide.fedele | davide.fedele@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | RICERCATORE | Activity 3 | X X X | X X X | X |
|
16. Personale Associato INAF coinvolto
| # | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2023/2024/2025) | FTE Presunte (2023/2024/2025) | Extra | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | matteo.brogi | matteo.brogi@unito.it | Università di Torino | Y | Professore associato | Activity 1; Activity 4 | [0.2, 0.2, 0.2] | [0.0, 0.0, 0.0] | 0.0 |
| 2 | alessandro.marconi | alessandro.marconi@unifi.it | Universita' di Firenze | Y | Professore Ordinario | Activity 4 | [0, 0, 0] | [0.2, 0.2, 0.2] | 0.0 |
21. Fondi a Sostegno Iniziativa
None
Tabella fondi:
| # | Provenienza | Certi 2023 (k€) | Certi 2024 (k€) | Certi 2025 (k€) | Presun. 2023 (k€) | Presun. 2024 (k€) | Presun. 2025 (k€) | Totale Certi (k€) | Totale Presunti (k€) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Minigrant "Atmospheric structure, dynamics, and composition of hot gas giant exoplanets with high dispersion emission spectroscopy" | 0 | 0 | 0 | 20000 | 0 | 0 | 0 | 20000 |
Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
| # | Provenienza | Fondi 2023 (€) | Fondi 2024 (€) | Fondi 2025 (€) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | INAF - Techno Grant | 0.0 |