Euroopan avaruusjärjestö löysi 200 valovuoden päästä ”tanssivia” planeettoja – löytö voi valottaa myös Aurinkokunnan syntyä

Tähtitieteilijät löysivät viisi planeettaa, jotka ovat toistensa kanssa matemaattisen tarkassa kiertojärjestyksessä kuin kellopelin osat konsanaan.
Tiede 27.1.2021 07:31
Taiteilijan näkemys löydöksestä.
Taiteilijan näkemys löydöksestä. © ESA

Tähtitieteilijät ovat löytäneet teknologian edistyksen ansiosta viime vuosina vinon pinon aurinkokuntamme ulkopuolisia eksoplaneettoja. Monet löydöistä haastavat vanhoja teorioita siitä, miten planeetat ja aurinkokunnat muodostuvat.

Euroopan avaruusjärjestö ESA:n vuonna 2019 laukaiseman Cheops-satelliitin keräämästä datasta tutkijat ovat löytäneet yhden tällaisen oletuksia haastavan vieraan aurinkokunnan. Se sijaitsee noin 200 valovuoden päässä Maasta Kuvanveistäjän tähdistössä.

TOI-178-tunnisteella kulkevaa tähteä kiertää Cheopsin havaintojen mukaan vähintään kuusi eksoplaneettaa. Määrää kiinnostavampaa on kuitenkin tapa, jolla ne kiertävät tähteään.

Planeetoista viisi kiertää tähteään täydellisessä harmoniassa toistensa kanssa. Kun tähteä lähempänä oleva planeetta on kulkenut tietyn määrän kierroksia, myös kauempana olevat planeetat ovat samalla hetkellä suorittaneet pienemmän määrän täydellisiä kierroksia.

Ilmiötä kutsutaan rataresonanssiksi. Omassa Aurinkokunnassamme sen voi havaita esimerkiksi Jupiterin kolmen sisimmän suuren kuun Ganymeden, Europan ja Ion kohdalla.

Kun kaukaisin Ganymede on kiertänyt Jupiterin kertaalleen, on Europa samassa ajassa kiertänyt planeetan kahdesti ja Io neljästi. Rataresonanssi on harvinainen ilmiö, sillä yleensä muiden kappaleiden painovoima rikkoo sen ennen pitkää.

Nyt havaittu TOI-178 on poikkeuksellinen tapaus, jossa peräti viisi planeettaa on saavuttanut resonanssin keskenään. Kun tähdestä kaukaisin planeetta on kiertänyt emotähtensä kolmasti, ovat sisemmät planeetat vuorostaan kiertäneet sen neljästi, kuudesti, yhdeksästi ja 18-kertaisesti.

Tätä matemaattisen tarkan 18:9:6:4:3-suhteen mukaista planeettojen liikettä luonnehditaan tiedotteessa tanssiksi. Tutkijat havaitsivat alkuun vain neljä planeettaa, mutta löysivät viidennen valistuneella arvauksella.

”Ennustimme sen liikeradan suurella tarkkuudella olettamalla, että se oli resonanssissa muiden kanssa”, sanoo tiedotteessa tutkijaryhmää johtanut Adrien Leleu Geneven ja Bernin yliopistoista Sveitsistä.

 

Tähteä lähinnä kiertävä kuudes planeetta on poikkeus sääntöön. Sen epäillään poikenneen resonanssista siihen kohdistuvien voimakkaiden vuorovesivoimien vuoksi.

Planeetat ovat myös epätavallisia tiheydeltään. Yksi planeetoista on Maan kaltainen tiheä kiviplaneetta, mutta heti sen vierestä löytyy ilmava ”mini-Jupiter” sekä Neptunusta muistuttava planeetta.

”Emme odottaneet tätä, ja havaitsemme tämän nyt ensi kertaa planeettajärjestelmässä. Niissä harvoissa järjestelmissä, joissa tiedämme planeettojen kiertävän rataresonanssin mukaisesti, planeettojen tiheys laskee asteittain mitä kauemmaksi tähdestä mennään,” tutkija sanoo.

Tällaisen planeettajärjestelmän olemassaolo kyseenalaistaakin vallitsevia oletuksia siitä, miten aurinkokunnat muodostuvat. Löytö voi auttaa valottamaan myös oman kosmisen naapurustomme muodostumista.

Ainakaan toistaiseksi tehtyjen havaintojen perusteella uusi aurinkokunta ei näytä lupaavalta paikalta elämän etsinnälle, sillä havaitut planeetat eivät ole oikealla etäisyydellä tähdestään, jotta niiden pinnalla voisi olla nestemäistä vettä ja siten elämän edellytyksiä.

Tutkijat kuitenkin jatkavat kohteen tarkastelua ja saattavat vielä löytää uusia samaa tähteä kiertäviä planeettoja.

”Cheops (satelliitti) auttaa meitä ymmärtämään paitsi eksoplaneettojen myös oman planeettamme ja Aurinkokunnan muodostumista,” sanoo tutkija Kate Isaak tiedotteessa.

Tutkimustulokset ilmestyivät tiedejulkaisussa Astronomy & Astrophysics.