juli 28, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Astronomer finner et vakkert system med 6 planeter i nesten perfekt orbital harmoni

Astronomer finner et vakkert system med 6 planeter i nesten perfekt orbital harmoni

Nå har vi oppdaget hundrevis av stjerner med flere planeter som kretser rundt galaksen. Hver og en er unik, men et system som kretser rundt stjernen HD 158259, 88 lysår unna, er virkelig spesielt.

Selve stjernen er omtrent den samme massen og litt større enn solen, et mindretall i våre søk etter eksoplaneter. Den kretses av seks planeter: en superjord og fem mini-Neptunes.

Etter å ha overvåket den i syv år, har astronomer oppdaget at alle seks planetene kretser rundt HD 158259 i nesten perfekt orbital resonans. Denne oppdagelsen kan hjelpe oss med å bedre forstå dannelsesmekanismene til planetsystemet og hvordan de havner i konfigurasjonene vi ser.

Orbital resonans oppstår når banene til to kropper rundt foreldrekroppen er nært knyttet sammen, da de to kretslegemene har en tyngdepåvirkning på hverandre. I solsystemet er det ganske sjelden i planetariske kropper; sannsynligvis det beste eksemplet er Pluto og Neptun.

Disse to kroppene er i det som er beskrevet som en 2: 3 orbitalresonans. For hver to svinger Pluto gjør rundt solen, gjør Neptun tre. Det er som musikkstenger som spilles samtidig, men med forskjellige tidsstempler: to slag for den første, tre for den andre.

Orbital resonanser har har også blitt identifisert på eksoplaneter. Men hver planet som kretser rundt HD 158259 er i nesten 3: 2-resonans med neste planet borte fra stjernen, også beskrevet som et forhold på 1,5 periode. Det betyr at for hver tre baner hver planet utfører, fullfører den neste to.

Ved hjelp av målinger tatt med SOPHIE Spectrograph og TESS exoplanet jakt-romteleskop, et internasjonalt forskerteam ledet av astronomen Nathan Hara fra Universitetet i Genève i Sveits, var i stand til å beregne banene til hver planet nøyaktig.

READ  SpaceX avlyser Starship-flyforsøk på fredag [Updated]

De er alle veldig stramme. Starter nærmere stjernen, superjorden, avslørt av TESS som har omtrent dobbelt så stor masse som jorden, er banene 2,17, 3,4, 5,2, 7,9, 12 og 17,4 dager.

Disse produserer periodeforhold på 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 og 1,44 mellom hvert par av planeter. Det er ikke en perfekt resonans, men det er nært nok til å klassifisere HD 158259 som et ekstraordinært system.

Og dette, mener forskerne, er et tegn på at planetene som kretser rundt stjernen ikke dannet seg der de er nå.

“Flere kompakte systemer med flere planeter ved eller nær resonanser er kjent, slik som TRAPPIST-1 eller Kepler-80.” forklarte astronom Stephane Udry fra universitetet i Genève.

“Slike systemer antas å danne seg langt fra stjernen før de migrerer til den. I dette scenariet spiller resonanser en avgjørende rolle.”

Dette er fordi disse resonansene antas å oppstå når planetembryoer i den protoplanetære skiven vokse og migrere innover, vekk fra ytterkanten av platen. Dette produserer en kjede av orbital resonans i hele systemet.

Så når den gjenværende gassen fra disken forsvinner, kan dette destabilisere orbitalresonansene, og dette kan være det vi ser med HD 158259. Og de små forskjellene i orbitale resonanser kan fortelle oss mer om hvordan denne destabiliseringen skjer.

“Det nåværende avviket fra forholdstallene 3: 2 inneholder mye informasjon”, Sa Hara.

“Med disse verdiene på den ene siden, og tidevannseffektmodellene på den annen side, kan vi begrense planetenes interne struktur i en fremtidig studie. Kort fortalt gir systemets nåværende tilstand et vindu på dets dannelse.”

Forskningen er publisert i Astronomi og astrofysikk.

En versjon av denne artikkelen ble først publisert i april 2020.