Bild https://science.nasa.gov Exoplanet 29 Cygni b (finns 69 ljusår från oss i stjärnbilden Svanen) som ses i denna konstnärs koncept, är en gasjätte som väger ungefär 15 gånger mer än Jupiter. Astronomer studerade 29 Cygni b med NASAs James Webb Space Telescope. De fastställde att den troligen bildades genom ackretion (insamling av materia från den protoplanetära skivan runt sin sol 29 Cygni) snarare än diskfragmentering (Diskfragmentering är en process där den gasskiva protoplanetär skiva som omger en ung stjärna fragmenteras, eller splittras, på grund av gravitationsinstabilitet.). Illustration: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
Planeter, som de i vårt solsystem, bildas i en underifrån och upp process där små bitar av sten och is klumpar ihop sig och växer sig större över tid. Men ju tyngre planeten är desto svårare är det att förklara dess bildning på det sättet.
Astronomer använde NASAs James Webb Space Telescope
för att undersöka 29 Cygni b, ett objekt ungefär 15 gånger massivare än Jupiter som kretsar runt en närliggande stjärna. De fann flera bevis för att 29
Cygni b faktiskt bildades ur denna process (se bildtext) vilket gav nya insikter
om hur de tyngsta planeterna likväl kan uppstå.
Planetbildningsprocessen förstås i stort sett ske inom gigantiska protoplanetära skivor av gas och damm runt stjärnor så kallad ackretion. Damm klumpas ihop till småstenar som kolliderar och växer
sig större och större och bildar protoplaneter och så småningom planeter. De
största samlar sedan gas och bli gasjättar som Jupiter. Då det tar
längre tid för gasjättar att bildas och skivan av planetbildande material så
småningom avdunstar och försvinner får planetsystem många fler små planeter än
stora planeter.
I kontrast bildas stjärnor när ett enormt gasmoln splittras och varje bit kollapsar under sin egen gravitation och blir mindre och tätare. En liknande fragmenteringsprocess skulle teoretiskt kunna ske inom protoplanetära skivor också. Det kan förklara varför vissa mycket massiva objekt finns miljarder mil från sina stjärnor i områden där protoplanetärskivan borde ha varit för tunn för att ackretion skulle kunnat ske.
29 Cygni b ligger på gränsen mellan vad som kan förklaras av dessa två olika mekanismer. Den väger 15 gånger mer än Jupiter och kretsar runt sin sol på ett genomsnittligt avstånd av 2,4 miljarder kilometer ungefär lika långt som Uranus är från vår sol Forskarteamet riktade in sig på det eftersom 29 Cygni b potentiellt kunde vara resultatet av båda processerna. Teamet var osäkert på vilken av de två processerna som bildat gasjätten använde också en markbaserad optisk teleskoparray kallad CHARA (Center for HighAngular Resolution Astronomy) för att avgöra om planetens bana är i linje med stjärnans rotation. De bekräftade den justeringen, vilket skulle förväntas för ett objekt som bildats från en protoplanetär skiva (ackretion).
"Vi kunde uppdatera planetens bana och
observerade även värdstjärnan för att bestämma dess orientering i förhållande
till den banan," beskriver Ash Messier, medförfattare och doktorand vid Johns
Hopkins University. "Vi visade att planetens lutning är väl justerad med
stjärnans rotationsaxel, vilket liknar det vi ser för planeterna i vårt
solsystem."
"Sammantaget tyder dessa bevis starkt på att 29 Cygni b bildades ur och i en protoplanetär skiva genom snabb ackretion av metallrikt material, snarare än genom gasfragmentering," beskriver William Balmer från Johns Hopkins University och Space Telescope Science Institute. "Med andra ord, den bildades som en planet och inte som en stjärna."
En artikel som beskriver forskningens resultat publicerades nyligen i The Astrophysical Journal Letters.





