Ny rumopdagelse kaster lys over, hvordan planeter dannes

Forskere ved Dartmouth College har opdaget en planet, der kredser om en af ​​de klareste unge stjerner kendt, ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet The Astrophysical Journal Letters . Aldret omkring 45 millioner år gammel, stjernen og dens planet kunne give værdifuld information om, hvordan planetariske legemer dannes.

Kendt som en exoplanet, fordi den er uden for solsystemet, planeten blev fundet som en del af NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) mission. Mens tusindvis af exoplanetopdagelser allerede er blevet gjort, kun en håndfuld er blevet opdaget omkring relativt unge stjerner.

Exoplaneten observeret i Dartmouth-forskningen - kendt som DS Tuc Ab - kan betragtes som en "pre-teen" i planetarisk tid. Planeten vokser ikke længere, men, på grund af sin unge alder, den gennemgår stadig hurtige ændringer som at miste atmosfærisk gas som følge af strålingen fra værtsstjernen.

Planeter kan tage millioner eller milliarder af år at nå modenhed. Da denne proces ikke kan observeres i realtid, forskere søger efter planeter omkring unge stjerner for at fange processen i aktion og lære, hvordan planeter dannes og udvikler sig.

"Et af astronomiens overordnede mål er at forstå det store billede af, hvordan vi kom hertil, hvordan solsystemer og galakser tager form og hvorfor, sagde Elisabeth Newton, en assisterende professor i fysik og astronomi ved Dartmouth College. "Ved at finde solsystemer, der er forskellige fra vores egne - især unge - kan vi håbe på at lære, hvorfor Jorden og vores eget solsystem udviklede sig på den måde, de gjorde."

DS Tuc Ab er omkring seks gange så stor som Jorden, mellem størrelserne Neptun og Saturn. I betragtning af størrelsen, den har sandsynligvis en sammensætning, der ligner den af ​​de gigantiske planeter i vores solsystem. Exoplaneten har to sole og laver en hel bane omkring sin hovedstjerne på kun otte dage.

Planeten blev første gang observeret af NASA-satellit i november 2018 og blev bekræftet af Dartmouth-holdet i marts ved hjælp af data fra NASAs Spitzer Space Telescope og andre jord- og rumbaserede observatorier, såsom South African Large Telescope (SALT).

Planeten er omkring 150 lysår væk fra Jorden. Hvert lysår er en afstand på lige under 6 billioner miles.

"Vi var virkelig begejstrede, da vi bekræftede denne opdagelse, fordi planeten kredser så lyst, kendt ung stjerne. Hele vores team arbejdede sammen for at lære alt, hvad vi kunne om dette solsystem, " sagde Newton, som ledede et team af forskere fra University of North Carolina ved Chapel Hill, University Texas i Austin, og andre forskningscentre fra hele verden.

NASAs TESS-mission leder efter planeter omkring nærliggende stjerner ved hjælp af transitmetoden. Tilgangen registrerer, når lys blokeres, når en planet passerer mellem Jorden og planetens værtsstjerne. Forskere gennemgår derefter observationer fra andre teleskoper for at bekræfte opdagelsen.

"Stjernens lysstyrke lader os studere planeten i detaljer, fordi jo flere fotoner du har, jo bedre statistik har du. En opdagelse af denne slags med en så unik alder og en usædvanlig planetstørrelse ville ikke være mulig uden TESS, " sagde Newton.

Planeter er større, når de først dannes, og menes at blive mindre med tiden, da de afkøles og mister atmosfæren. Fordi denne planet stadig dannes, holdet håber at opdage atmosfærens fordampning i aktion. At forstå denne proces kan hjælpe forskere med at forudsige, hvad der kan ske med exoplaneten i løbet af de næste milliarder af år og kan også bruges til at forstå, hvordan atmosfærisk flugt kan have påvirket ældre planeter, inklusive Jorden.

"Vi håber, at ved at se denne planets atmosfære, vi kan give et øjebliksbillede af, hvordan planeter ser ud i en ung alder, " sagde Newton.

TESS-satellitten blev opsendt den 18. april, 2018. Ifølge NASA, TESS-missionen vil undersøge 200, 000 af de klareste stjerner nær solen for at søge efter transiterende exoplaneter, inklusive dem, der kunne understøtte livet.

Mens forskerholdet kender størrelsen på DS Tuc Ab, den samlede masse kendes ikke. Dette begrænser, hvad holdet i øjeblikket kan fortælle om planetens tæthed og sammensætning. Takket være stjernens lysstyrke, fremtidige undersøgelser kunne måle planetens masse eller bestemme, hvilke molekyler der er til stede i dens atmosfære.