Sjælden opdagelse: Seks mini-neptuner kredser om stjerne i vores galaktiske baghave

I vores galaktiske baghave, blot 100 lysår herfra, har et internationalt hold af astrofysikere nu fundet en stjerne, der omkredses af seks planeter.

Stjernen HD 110067 er cirka 80 procent så stor som Solen, og de seks planeter er alle større end Jorden, men mindre end Neptun.

»Systemer med mange planeter er sjældne, så det er en spændende opdagelse,« siger Uffe Gråe Jørgensen, der er lektor på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, og som blandt andet forsker i exoplaneter.

Nu er der ganske vist opdaget mere end 5.500 exoplaneter, men kun de færreste af dem kredser rundt i systemer med mange planeter.

Vores eget solsystem er specielt, fordi det rummer otte planeter, og vi har kun observeret et enkelt andet system – Kepler-90 – med lige så mange planeter.

Blandt de mere berømte planetsystemer kan også nævnes TRAPPIST-1, hvor syv planeter omtrent på størrelse med Jorden kredser rundt om en rød dværgstjerne.

Planettypen findes ikke i Solsystemet

De seks planeter om HD 110067 er 2-3 gange så store som Jorden; mere præcist måler astronomerne deres diametre til at være mellem 1,94 og 2,85 gange Jordens diameter.

En artikel om opdagelsen er netop blevet publiceret i tidsskriftet Nature.

Ved at kigge på, hvordan planeterne påvirker stjernen med deres tyngdekraft, er det også lykkedes at komme med bud på deres masser.

Den mindste vejer knap 3,9 gange så meget som Jorden, mens den største er oppe på 8,5 gange Jordens masse.

Planeter i den størrelse findes ikke i vores solsystem.

Her er Jorden den største klippeplanet, og så er der et stort spring op til Neptun, der er den mindste af gasplaneterne. Neptun har en diameter på fire gange Jordens og en masse på hele 17 gange Jorden.

Planeterne om HD 110067 tilhører kategorien sub-neptuner (også kaldet mini-neptuner), idet de er langt større end Jorden, men noget mindre end Neptun og trods alt store nok til at have en massiv atmosfære.

Jo større og tungere en planet er, desto lettere har den nemlig ved at fastholde en meget stor atmosfære af brint og helium.

Mini-neptuner er talrige derude

Vi ved ikke så meget om sådanne neptuner i ministørrelse. Så HD 110067-systemet kan give en masse ny viden om den type planeter og deres atmosfærer – specielt når rumteleskoper som James Webb Space Telescope og om nogle år også PLATO og ARIEL rettes imod det.

Men vi ved allerede, at de små neptuner ikke er noget særsyn. Dem er der efterhånden fundet mange af, siger Uffe Gråe Jørgensen:

»Vi har opdaget mange sub-neptuner, men det er ikke ensbetydende med, at det er dem, der er flest af. Det kan skyldes, at vi er bedst til at opdage de største planeter. Når vi bliver bedre til at opdage mindre planeter, kan der meget vel være flest planeter af Jordens størrelse.«

Planeterne danser i takt

De seks nyfundne exoplaneter udfører en harmonisk dans omkring deres stjerne. Med deres tyngdekraft holder planeterne hinanden i skak, så deres kredsløb om stjernen er synkroniseret – et fænomen, der kaldes baneresonans.

I dette tilfælde betyder det for eksempel, at den inderste af planeterne tager seks omgange på samme tid, som den næste i rækken tager fire omgange og den yderste planet tager en enkelt omgang om stjernen.

Resonans kendes også fra Solsystemet, hvor Neptun foretager tre omløb om Solen på samme tid, som det tager Pluto at komme to gange rundt.

Astronomerne mener, at de fleste systemer med flere planeter dannes med resonans, men at den kan brydes, eksempelvis ved at en fremmed stjerne kommer tæt på systemet eller ved sammenstød mellem objekter i systemet.

Men planeterne om HD 110067 har fortsat deres harmoniske kredsløb i milliarder af år, og det kan give astrofysikerne hints til, hvordan systemet blev dannet og har udviklet sig.

»Vi tror, at det kun er en enkelt procent af alle systemer, som forbliver i resonans. Derfor er HD 110067 speciel og oplagt at studere nærmere,« siger Rafael Luque ifølge en pressemeddelelse fra den europæiske rumorganisation ESA.

For varme til liv

De nyopdagede planeter kredser så tæt om deres stjerne, at de kun er mellem 9 og 55 døgn om en omgang, og den korte afstand til stjernen er et problem for livet.

Selv hvis planeterne var mindre og havde en atmosfære som Jordens, var de næppe beboelige, for de er simpelthen for varme.

Den planet, der kredser længst væk fra stjernen, har en overfladetemperatur på cirka 167 grader, og de andre planeter er endnu varmere.

Liv som det, vi kender fra Jorden, kræver vand i flydende form, så med temperaturer langt over kogepunktet skal man ikke forvente, at der er levende organisme på de nyopdagede planeter.

Usædvanligt med mange planeter

Men måske kan systemet alligevel gøre os lidt klogere på, om der er liv derude, fortæller Uffe Gråe Jørgensen:

»Alt tyder på, at der ikke er noget specielt ved planeter på størrelse med Jorden, der ligger i den beboelige zone om sin stjerne, hvor temperaturen tillader flydende vand. Men det særlige ved Solsystemet er, at der er så mange planeter. Og måske spiller antallet af planeter en rolle for udviklingen af liv.«

»I Solsystemet har Jupiter og Saturn bevæget sig i en resonans, som har betydet, at vandrige objekter blev slynget ind i det indre af Solsystemet. Derfor har vi vand på Jorden. Så måske er det ikke nok, at en jordlignende planet ligger i den beboelige zone, hvor vand kan være flydende – vandet skal også leveres til planeten.«

»Derfor er dette et ekstraordinært interessant system, for vi vil gerne finde ud af, hvor usædvanlige systemer med mange planeter er. Men vi vil selvfølgelig også gerne vide, om der er systemer som vores, hvor kæmpeplaneter i det ydre af systemet kan have kastet vand ind til de indre klippeplaneter.«

Rumteleskopet TESS fortsætter jagten på exoplaneter, som efterfølgende kan studeres nærmere med andre teleskoper. Så vil det vise sig, om der findes mere eksakte kopier af Solsystemet derude.