Efter a gave fundet flere exoplaneter der drejer den modsatte vej af moderstjernen, har man fundet at mere end 20% af de kendte exoplaneter drejer den modsatte vej af deres moderstjerne!

Det strider mod den gængse opfattelse af planeters dannelse

Ved et møde på United Kingdom National Astronomy Meeting præsenteredes idag fundet af 6 nye exoplaneter. Ved at kombinere disse nye resultater med tidligere observationer af exoplaneter, der passerer ind foran deres stjerner, har astronomer gjort den overraskende opdagelse at nogle af dem drejede den modsate vej af moderstjernen!

efter at have fundet en håndfuld nye exoplaneter hvoraf nogle havde en lidt mystisk omløbsbane undersøgte man flere i af de i forvejen kendte exoplanet ogr fandt at 6 ud af 27 exoplaneter  var i kredsløb i den modsatte retning end deres stjernes rotation – det modsatte af, hvad der er tilfældet i vores eget Solsystem. De nye opdagelser udgør en uventet og alvorlig udfordring for de nuværende teorier om planetdannelse. De tyder også på, at planetsystemer med exoplaneter af den type, der er kendt som varme jupiterplaneter, sandsynligvis ikke indeholder jordlignenede planeter.

”Det er virkelig en bombe vi sprænger indenfor området exoplaneter,” siger Amaury Triaud, ph.d.-studerende ved Geneva Observatory, som sammen med Andrew Cameron og Didier Queloz, leder en stor del af observationsarbejdet.

Planeter formodes at blive dannet i en skive af gas og støv, der ligger omkring en ung stjerne. Denne protoplanetariske skive roterer i samme retning som stjernen selv. Indtil nu har man derfor forventet, at planeter, der bliver dannet i skiven, alle kredser i mere eller mindre det samme plan og at de vil bevæge sig i deres baner i samme retning som stjernens rotation. Dette er tilfældet for planeter i Solsystemet.

Efter opdagelsen af de ni nye exoplaneter med Wide Angle Search for Planets (WASP) brugte holdet af astronomer data fra andre teleskoper for at bekræfte opdagelsen og karakterisere både de nyopdagede exoplaneter og planeter fundet i ældre eftersøgninger. De anvendte HARPS-spektrografen på ESO’s 3,6 meter teleskop på La Silla-observatoriet i Chile sammen med data fra Swiss Euler-teleskopet, der også står på La Silla, samt data fra andre teleskoper.

Til deres overraskelse opdagede holdet, da de kombinerede de nye data med ældre observationer, at mere end halvdelen af alle de varme jupiterlignende exoplaneter, der var studeret, har baner, som ligger skævt i forhold til rotationsaksen på deres stjerner. I denne udvidede undersøgelse (hvoraf to er nye opdagelser) opdagede de endda, at seks af exoplaneterne har retrograd banebevægelse: de kredser om deres stjerne den ”forkerte” vej.

”De nye resultater udfordrer virkelig den konventionelle viden om, at planeter altid kredser i samme retning som deres stjerner roterer,” siger Andrew Cameron fra University of St Andrews, som præsenterede de nye resultater på UK National Astronomy Meeting i Glasgow i denne uge.

I de 15 år, der er gået, siden de første varme jupiterlignende exoplaneter blev opdaget, har deres oprindelse været en gåde. Disse planeter er ligeså tunge eller tungere end Jupiter, men de kredser meget tæt på deres stjerner. Kernerne i kæmpeplaneter formodes at være dannet af en blanding af sten og is, der kun findes i de kolde, ydre dele af planetsystemer. Varme jupiterlignende exoplaneter må derfor være dannet langt fra deres stjerne og har derefter bevæget sig indad til en bane meget tættere på stjernen. Mange astronomer har antaget, at det var pga. tyngde-vekselvirkninger med den støvskive som planeterne er dannet af. Dette scenario udspiller sig over et par millioner år og resulterer i en bane, der ikke hælder i forhold til stjernens rotationsakse. Det gør det også muligt for jordlignende klippeplaneter at blive dannet på et senere tidspunkt, men desværre kan det ikke forklare de nye observationer.

For at gøre rede for de nye retrograde exoplaneter foreslår en alternativ teori, at den tætte afstand mellem varme jupiterlignende exoplaneter og deres stjerner, overhoveder ikke skyldes vekselvirkning med støvskiven. Der er i stedet tale om en mere langsom udviklingsproces, der involverer en tyngdekrafts-tovtrækning med mere fjerntliggende stjerne- eller planetledsagere over hundreder millioner af år. Efter at disse forstyrrelser har skubbet en kæmpe-exoplanet i en skæv og langstrakt bane, vil den udsættes for tidevandskræfter og miste energi, hver gang den kommer tæt på sin stjerne. Den vil i sidste ende blive parkeret i en næsten cirkelrund bane tæt på stjernen, der dog har en tilfældig hældning i forhold til stjernens rotationsakse. ”En dramatisk bivirkning af denne proces er, at det vil udslette enhver anden mindre jordlignende planet i disse systemer,” siger Didier Queloz fra Geneva Observatory.

To af de nyopdagede retrograde planeter har allerede vist sig at have fjerne og tunge følgesvende, der potentielt kan være årsag til forstyrrelserne. Disse nye resultater vil udløse en intensiv eftersøgning af flere legemer i andre planetsystemer.