200 ljusår från oss befinner sig ett planetsystem bestående av sex stycken exoplaneter, där fem av dem rör sig i ett unikt mönster runt deras stjärna, TOI-178. Exoplaneternas dans runt stjärnan har bland annat observerats med Very Large Telescope (VLT), rapporterar European Southern Observatory (ESO) i ett pressmeddelande.

Exoplaneternas "dans" innebär att de kretsar kring stjärnan i en specifik rytm, i ett så kallat resonansmönster. Detta betyder att planeterna rör sig i ett upprepande mönster, precis som Jupiters månar Ganymede, Io och Europa kretsar i resonans runt planeten, där Io kretsar runt planeten fyra varv på samma tid som Europa passerar två varv och Ganymedes reser ett varv. Men runt TOI-178 sker en betydligt mer komplex dans. Om Jupiters månar rör sig i 4:2:1 resonans, rör sig dessa exoplaneter i 18:9:6:4:3 förhållande.

Och det var till och med tack vare dessa beräkningar som den sjätte exoplaneten kunde hittas.

Animationen nedan illustrerar med musik hur planeterna dansar runt TO1-178.

Utmanar vår förståelse för planetformation

En annan egenskap som väcker frågetecken är exoplanternas ordning och placering i systemet. Vårt solsystem har stenplaneter med hög densitet nära solen, medan gasplaneter med låg densitet befinner sig längre ut. Detta är dock inte fallet runt TOI-178. En av exoplaneterna med samma densitet som jorden befinner sig brevid en planet med halva Neptunus densitet.

Astronomen Adrien Leleu, från Université de Genève och the University of Bern, presenterade nyligen sin forskning på planetsystemet i Astronomy & Astrophysics. Där berättar han att:

“Kontrasten mellan den rytmiska harmonin i planeternas banor kontrasterar starkt mot deras oordnade densiteter vilket utmanar våra teorier om planetsystems bildning och utveckling.”

För att utforska planetsystemet vidare har forskarlaget använt data från ESA (European Space Agency) CHEOPS-satellit, tillsammans med VLT och ESOs Paranal Observatory i Chile. Det är dock svårt att detektera exoplaneter direkt med teleskop, vilket betyder att forskare använder sig av andra metoder för att analysera datan från teleskopen och på så sätt kunna upptäcka planeter i främmande solsystem.

Transitmetoden studerar ljus från stjärnan

En viktig metod är transitmetoden där forskare studerar ljus från stjärnan för att leta efter fall i intensitet. Detta kan kombineras med ljusspektrum för att upptäcka avvikelser orsaklade av planeter, då de rör sig radiellt i deras omloppsbanor.

Från detta har forskarna kommit fram till att dessa exoplaneter ligger betydligt närmare deras stjärna, än vad vårt solsystems planeter gör. Exoplaneten närmast stjärnan reser ett varv runt planeten på endast några dygn, medan den mest avlägsna planeten är 10 gånger så långsam i dess resa runt stjärnan. Som jämförelse har Merkurius, närmasts solen, en omloppstid på 88 dagar medan Neptunus, längst bort från solen, har en omloppstid på 165 år. Detta betyder att Neptunus reser cirka 680 gånger långsammare än Merkurius.

Forsättningsvis, planeternas massor skiljer sig från 1.5 till 30 jordmassor, där vissa av planeterna är så kallade "superjordar" och där andra är gasplaneter som är mindre än de i vårt solssytem.

Kan det finnas liv på dessa exoplaneter? Tyvärr ligger ingen av exoplaneterna inom den beboliga zonen, med andra ord är de obeboliga för det biologiska liv vi känner till. Men, det skulle kunna finnas fler planeter runt stjärnan som inte detekterats ännu. Med mer utvecklad teknik som det kommande teleskopet Extremely Large Telescope (ELT) kommer mindre planeter i den beboliga zonen kunna upptäckas.