Bild https://www.nao.ac.jp/
Konstnärlig föreställning av de fyra planeterna runt en ung stjärna. De puffiga planeterna riskerar förlora sina atmosfärer på grund
av den intensiva strålningen från stjärnan. (Källa: Astrobiology Center)
En av de största överraskningarna inom astronomin under
senare tid är upptäckten att de flesta stjärnor hyser en planet i
storlek som jorden eller Neptunus på ett
avstånd från sig närmare än Merkurius är vår sol. Dessa superjordar
och sub-Neptunusar är de vanligaste typerna av planeter känner till. Hur de
bildats har dock varit höljd i mysterium.
Nu har ett internationellt team av astronomer funnit en avgörande saknad länk i bildningsprocessen. Genom att väga fyra nybildade planeter i V1298 Tau-systemet fångade teamet en sällsynt ögonblicksbild av utvecklingen av kompakta planeter som dessa.
Studien fokuserade på V1298 Tau, en stjärna som
finns 352 ljusår bort i riktning mot stjärnbilden Oxen. V1298 Tau är cirka 20
miljoner år gammal, jämfört med vår 4,5 miljarder år gamla sol. Runt denna
unga, aktiva stjärna har fyra jätteplaneter, alla i storlek som Neptunus och
Jupiter, observerats i en flyktig och turbulent fas av snabb evolution.
Teamet använde data som samlats in under ett
decennium av en arsenal av mark- och rymdbaserade teleskop för att exakt mäta
när varje planet passerade framför stjärnan, en händelse som kallas transit.
Genom att tajma dessa transit upptäckte astronomer små variationer i
planeternas banor. DEt gör att deras omloppsbana och gravitation påverkar varandra, vilket accelererar eller saktar ner tidpunkten för
passagen. Dessa små tidsförskjutningar gjorde det möjligt för teamet att mäta
planeternas massor för första gången. Planeterna har 5 till 10 gånger större
radie än jorden men massor på endast 5 till 15 gånger av jordens. Detta
gör att de har mycket låg densitet. Man kan jämföra deras densitet med sockervadd.
Denna sockervaddslikhet hjälper till att lösa ett långvarigt
pussel kring planetbildning. En planet som bildas och kyls ner över
tid är dock mycket mer kompakt. Sockervaddslikheten indikerar att dessa planeter redan har
genomgått en dramatisk omvandling, snabbt förlorat mycket av sina ursprungliga
atmosfärer och kylts ner. Nu förutspås planeterna fortsätta utvecklas, förlora
sina atmosfärer och krympa avsevärt, och förvandlas till de typer av
superjordar och sub-Neptunus som ofta observeras därute.
V1298 Tau-systemet fungerar nu som ett avgörande
laboratorium för att förstå ursprunget till de mest talrika planetslagen och solsystemen i
Vintergatan, vilket ger forskare en aldrig tidigare skådad inblick i de
turbulenta och omvälvande livet på unga världar. Att förstå system som V1298
Tau kan också hjälpa till att förklara varför vårt eget solsystem saknar
superjordar och sub-Neptunus som är så vanlig förekommande på andra håll i
galaxen.
