En superjord i den beboeliga zonen och planeter i resonans

Exoplanetforskningen är verkligen het, vilket jag konstaterat ett antal gånger här i bloggen. Det publiceras flera forskningsrapporter varje dag i ämnet på Arxiv.org. Idag kunde man läsa två intressanta rapporter. En handlar om det Europeiska Sydobservatoriets (ESO) upptäckt av 5 nya planeter. Bland fynden finns en s.k superjord och en Neptunusstor planet inom den beboeliga zonen. En annan rapport handlar om planeters banresonans.

Med hjälp av den s.k HARPS-spektrometern på ESO:s 3,6-metersteleskop i La Silla, Chile, har man under närmare 10 års tid studerat ca 850 solliknande stjärnor i vår närhet och upptäckt mer än 150 exoplaneter! Det är faktiskt bättre än t o m Keplerteleskopet (vars utforskning dock lett till att andra observatorier hittar exoplaneter. Kepler har dessutom upptäckt hela 2.740 planetkandidater så här långt). Idag rapporterar man från ESO om upptäckten av ytterligare 5 planeter kring tre av stjärnorna (se forskningsrapport i Arxiv.org).

Den imponerande samlingen teleskop vid La Silla-observatoriet i Chile (Bildkälla: ESO)

Planeterna är alla större än jorden och beräknas ha massor på mellan 0,6 och 7 gånger Neptunus massa. En av planeterna BD 061339c finns mitt i den beboeliga zonen kring stjärnan. Planeten är dock inte särskilt beboelig eftersom den med största sannolikhet är en gasplanet. Kring samma stjärna kretsar också en lite mindre planet, en s.k superjord. Den är dock alltför het för att kunna hysa liv. Kring stjärnan HD 109271 har två planeter upptäckts som tycks vara i s.k banresonans med varandra (relationen 1:4, se mer nedan om vad det innebär).

I en annan forskningsstudie,som också presenteras i Arxiv.org idag, har forskare studerat det här med exoplaneters banresonans, dvs när flera planeter påverkar varandra på ett regelbundet periodiskt sätt under kretsloppet kring en stjärna. Exempel på banresonans är när en planet har dubbelt så lång omloppstid kring en stjärna som en annan planet. I vårt solsystem har vi några sådana exempel på banresonans. Jupiters tre månar Ganymedes, Europa och Io har ett 4:2:1-förhållande vad gäller omloppstid. Ganymedes tar dubbelt så lång tid på sig att göra ett varv runt Jupiter som Europa, som i sin tur tar dubbelt så lång tid på sig som Io. Vi har också en 2:3-resonans mellan planeten Neptunus och dvärgplaneten Pluto och banresonans mellan några av Saturnus månar. När tre eller fler himlakroppar har omloppstider som är heltalsmultipler av varandra uppstår en s.k Laplaceresonans, namngiven efter den franske 1700-talsmatematikern och astronomen Pierre Simon de Laplace.

Exempel på banresonans (Bildkälla: Wikipedia)

I forskningsstudien har forskarna tittat på några av de multiplanetsystem som Keplerteleskopet upptäckt och konstaterat att det tycks finnas tecken på Laplaceresonans, särskilt i planetsystem som har ett flertal planeter som kretsar nära stjärnan. Planetsystemet Kepler-9, Kepler-18 och Kepler-30 kan ha planeter i resonans.

En resonans mellan planeterna kan vara stabiliserande för planetsystemet. Man konstaterar också att det är svårt att med de data som idag finns tillgängliga helt säkert uttala sig om banresonans i multiplanetsystem. Det behövs fortsatta studier av de planetsystem man hittills upptäckt, med fler planetpassager framför stjärnorna innan man med säkerhet kan fastställa olika planeters omloppstider. Som tur är så ska Keplerteleskopet fortsätta med sina observationer i några år till.

Det är intressant att himlakroppar tycks hamna i resonans med varandra. Man kan ju tro att planeter som kretsar nära en stjärna kan påverka varandra ganska kraftigt gravitationellt när flera av dem ligger i linje med stjärnan. Särskilt om det rör sig om stora planeter.