Ένα σπάνιο θέαμα με έξι εξωπλανήτες να περιφέρονται γύρω από το κεντρικό τους αστέρι σε ένα μοναδικά συγχρονισμένο τροχιακό βαλς ανακάλυψαν επιστήμονες. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature.
Οι έξι πλανήτες βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το HD 110067, ένα φωτεινό αστέρι στον αστερισμό της Κόμης Βερενίκης, περίπου 100 έτη φωτός μακριά, που είναι ορατό από το βόρειο ημισφαίριο της Γης. Το 2020 το διαστημικό τηλεσκόπιο TESS της NASA, που είναι σχεδιασμένο για την αναζήτηση εξωπλανητών, εντόπισε βυθίσεις στη φωτεινότητα του άστρου, που υποδεικνύουν ότι πλανήτες περνούν μπροστά από την επιφάνεια του άστρου. Με τις επιπλέον παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου CHEOPS του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) τα σήματα αυτά ερμηνεύτηκαν ως διελεύσεις έξι πλανητών μπροστά από το άστρο. Οι πλανήτες αυτοί έχουν ακτίνα μικρότερη από τον Ποσειδώνα (γι' αυτό και αναφέρονται ως «υπο-Ποσειδώνες»), κάτι σύνηθες για τους εξωπλανήτες.
Μελετώντας τους τρεις πιο εσωτερικούς πλανήτες, οι ερευνητές υπολόγισαν τις τροχιές και των έξι πλανητών, που κυμαίνονται από περίπου εννιά ημέρες για τον πιο εσωτερικό πλανήτη έως περίπου 54 ημέρες για τον πιο εξωτερικό. Και οι έξι πλανήτες βρίσκονται σε συντονισμένες τροχιές, δηλαδή ασκούν βαρυτική επίδραση ο ένας στον άλλο καθώς περιφέρονται. Συγκεκριμένα, όταν ο πλησιέστερος πλανήτης στο αστέρι κάνει τρεις πλήρεις περιφορές γύρω του, ο δεύτερος κάνει δύο την ίδια στιγμή. Αυτό ονομάζεται συντονισμός 3:2 και επαναλαμβάνεται μεταξύ των τεσσάρων πιο κοντινών πλανητών. Μεταξύ των πιο απομακρυσμένων πλανητών διαπιστώθηκε το μοτίβο τεσσάρων τροχιών για κάθε τρεις του επόμενου πλανήτη (συντονισμός 4:3).
Just published in @nature: 'A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067' by Luque et al.: https://t.co/RQk2X1lUJ5
— Nature Astronomy (@NatureAstronomy) November 29, 2023
Η τροχιακή διάταξη των πλανητών δείχνει ότι το σύστημα είναι σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητο από το σχηματισμό του πριν από περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Σημειώνεται ότι οι πλανήτες γύρω από τα αστέρια τείνουν να σχηματίζονται σε συντονισμό, αλλά η ισορροπία μπορεί εύκολα να διαταραχθεί και τα συστήματα πολλαπλών πλανητών που διατηρούν τον συντονισμό τους είναι σπάνια.
«Πιστεύουμε ότι μόνο το 1% όλων των συστημάτων παραμένει σε συντονισμό», αναφέρει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Ραφαέλ Λούκε, από το Πανεπιστήμιο του Σικάγου. Ο ίδιος προσθέτει ότι «αυτή η ανακάλυψη πρόκειται να γίνει ένα σύστημα αναφοράς για τη μελέτη του τρόπου με τον οποίο οι υπο-Ποσειδώνες, ο πιο κοινός τύπος πλανητών έξω από το Ηλιακό μας σύστημα, σχηματίζονται, εξελίσσονται, καθώς και από τι αποτελούνται και αν διαθέτουν τις κατάλληλες συνθήκες για να υποστηρίξουν την ύπαρξη νερού στην επιφάνειά τους».
