Nyopdagede planeter kan hjælpe videnskabsmænd med at lære mere om Jordens teenageår

Fire nyopdagede planeter kunne hjælpe videnskabsmænd med at lære mere om, hvordan Jorden og vores solsystem udviklede sig i løbet af deres 'teenage' år. Exoplaneterne ligger omkring 130 lysår væk og kredser om to kendte stjerner, TOI 2076 og TOI 1807, som kan findes i stjernebillederne Boötes og Canes Venatici, henholdsvis.

Begge er K-type dværgstjerner, mere orange end vores egen sol, og menes at være født i den samme gassky for omkring 200 millioner år siden.

Astronomer er interesserede i de fire nye verdener - hver enten to, tre eller fire gange Jordens størrelse - som de er i de tidlige stadier af skabelsen og kunne afsløre mere om, hvordan unge planeter og planetsystemer udvikler sig.

De blev opdaget af forskere fra Loughborough University og over 25 andre institutter rundt om i verden. Projektet er blevet ledet af NASA ved hjælp af data fra NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

"Planeterne i begge systemer er i en overgangsperiode, eller teenager, fase af deres livscyklus, " sagde Christina Hedges, en astronom ved Bay Area Environmental Research Institute i Moffett Field, i Californien, og NASAs Ames Research Center i Silicon Valley.

"De er ikke nyfødte, men de er heller ikke afklarede. At lære mere om planeter i dette teenagestadie vil i sidste ende hjælpe os med at forstå ældre planeter i andre systemer."

Loughborough-studerende Alex Hughes bragte først TOI 2076 til astronomernes opmærksomhed i 2019, mens han arbejdede på et bachelorprojekt på udkig efter lyskurver - han er siden dimitteret med en bachelorgrad i fysik.

Ved hjælp af TESS-data, han fandt ud af, at lyset fra stjernen dykkede med jævne mellemrum - hvilket muligvis indikerer tilstedeværelsen af ​​exoplaneter.

Efter at have kontaktet Dr. Hedges for at fremhæve fundet, et multinationalt samarbejde mellem videnskabsmænd og astronomer opdagede tre verdener, der kredsede om stjernen.

Den inderste planet, TOI 2076b, er omkring tre gange Jordens størrelse og kredser om sin stjerne hver 10. dag.

ydre verdener, TOI 2076c og d, er lidt over fire gange større end Jorden, med kredsløb på mere end 17 dage.

Den anden stjerne, TOI 1807, er vært for kun én kendt planet, TOI 1807 b, som først blev opdaget af NASA i 2020. Den er cirka dobbelt så stor som Jorden og kredser om stjernen på kun 13 timer.

Alex, som nu læser til en Master i fysik på UCL, sagde:"At opdage et planetsystem, der eksisterer i denne overgangsperiode for 'teenage', giver os en chance for at teste vores modeller af denne tidlige udviklingsperiode og undersøge nogle af de spørgsmål, vi stadig har.

"Jeg tror på, at TOI 2076 og TOI 1807 vil hjælpe os med bedre at forstå tidlige dannelses- og evolutionsprocesser, sådan, at vi kan forstå, hvordan vores eget solsystem blev til."

Dr. Shaun Atherton, fra Loughborough's School of Science, var også involveret i identifikationen og var Alex's projektvejleder.

Han tilføjede:"Denne opdagelse er vigtig af to grunde. Den ene er alderen på de to stjerner. At undersøge både stjernerne og deres planeter på dette trin af udviklingen vil give indsigt i vores eget solsystems tidlige udvikling. For det andet er den fælles oprindelse for de to stjerner. Født i den samme gassky, men efter at have flyttet fra hinanden, vi kan lære om, hvordan disse to stjernesystemer har udviklet sig hver for sig."

Forskere arbejder i øjeblikket på at måle planeternes masser, men interferens fra de hyperaktive unge stjerner kunne gøre dette udfordrende.

Ifølge teoretiske modeller, Planeter har i begyndelsen tykke atmosfærer tilbage fra deres dannelse i skiver af gas og støv omkring spædbarnsstjerner. I nogle tilfælde, planeter mister deres oprindelige atmosfære på grund af stjernestråling, efterlader stenede kerner. Nogle af disse verdener fortsætter med at udvikle sekundære atmosfærer gennem planetariske processer som vulkansk aktivitet. Tiderne for TOI 2076 og TOI 1807 systemerne antyder, at deres planeter kan være et sted midt i denne atmosfæriske udvikling.

TOI 2076b modtager 400 gange mere UV-lys fra sin stjerne end Jorden gør fra vores egen sol - og TOI 1807b får omkring 22, 000 gange mere. Hvis videnskabsmænd kan opdage planeternes masser, oplysningerne kunne hjælpe dem med at afgøre, om missioner som NASAs Hubble og kommende James Webb-rumteleskoper kan studere planeternes atmosfærer – hvis de har dem.

Et papir, der beskriver resultaterne, er blevet offentliggjort i Astronomisk Tidsskrift .