TESS odkrywa fascynujący układ planetarny. Astronomowie obserwują grawitacyjny taniec dwóch planet

Od ponad trzydziestu lat astronomowie bezustannie odkrywają mniejsze i większe planety krążące wokół gwiazd innych niż Słońce. Aktualnie potwierdzono już istnienie ponad 5500 takich globów, przy czym w kolejce do potwierdzenia kolejne 10 000. Mimo tego wciąż udaje się odkrywać planety i układy planetarne, których istnienia nikt się nie spodziewał i które wystawiają na ciężką próbę naszą dotychczasową wiedzę o formowaniu się układów planetarnych.
This artist’s impression shows an ultra-hot exoplanet, a planet beyond our Solar System, as it is about to transit in front of its host star. When the light from the star passes through the planet’s atmosphere, it is filtered by the chemical elements and molecules in the gaseous layer. With sensitive instruments, the signatures of those elements and molecules can be observed from Earth. Using the ESPRESSO instrument of ESO’s Very Large Telescope, astronomers have found the heaviest element yet in an exoplanet’s atmosphere, barium, in the two ultra-hot Jupiters WASP-76 b and WASP-121 b.

This artist’s impression shows an ultra-hot exoplanet, a planet beyond our Solar System, as it is about to transit in front of its host star. When the light from the star passes through the planet’s atmosphere, it is filtered by the chemical elements and molecules in the gaseous layer. With sensitive instruments, the signatures of those elements and molecules can be observed from Earth. Using the ESPRESSO instrument of ESO’s Very Large Telescope, astronomers have found the heaviest element yet in an exoplanet’s atmosphere, barium, in the two ultra-hot Jupiters WASP-76 b and WASP-121 b.

Najnowszym przypadkiem tego typu jest planeta skatalogowana pod numerem TOI-1408c. Z samej nazwy planety możemy wyczytać, iż planeta została po raz pierwszy zauważona przez kosmiczny teleskop TESS (TOI to skrót od TESS Object of Interest), oraz że jest to druga planeta krążąca wokół gwiazdy TOI-1408 (wszak pierwsza otrzymałaby zwyczajowo literę „b” na końcu).

Naukowcy z Uniwersytetu Lund w Szwecji odpowiedzialni za odkrycie planety informują w swoim najnowszym artykule opublikowanym w periodyku The Astrophysical Journal Letters, że cały układ planetarny znajduje się niespełna 455 lat świetlnych od Ziemi i składa się z gwiazdy, gorącego olbrzyma TOI-1408 b oraz nowo odkrytej, opisywanej tutaj planety TOI-1408 c, przy czym wiele wskazuje na to, że w układzie może znajdować się jeszcze jedna, wciąż nieodkryta planeta nieznanych rozmiarów.

Czytaj także: A to odkrycie! Naukowcy odkryli fascynujący układ planetarny z sześciu planet poruszających się w całkowitej harmonii

Powyższy opis przypomina jednak tysiące innych układów planetarnych, jakie odkryto w ostatnich trzech dekadach. Powstaje zatem pytanie o to, czym się wyróżnia układ otaczający gwiazdę TOI-1408. Odpowiedź sprowadza się do dynamiki orbitalnej planet krążących wokół gwiazdy.

Planeta TOI-1408c to planeta o masie osiem razy większej od masy Słońca. Orbita tej planety znajduje się natomiast bardzo blisko orbity gazowego olbrzyma TOI-1408 b, z którym owa planeta znajduje się w rezonansie 2:1. Oznacza to, że na każde okrążenie wykonywane przez gazowego olbrzyma wokół gwiazdy, mniejsza planeta wykonuje dwa pełne okrążenia, za każdym razem zbliżając się bardzo do swojego gazowego sąsiada.

Oddziaływania grawitacyjne ze strony gazowego olbrzyma na mniejszą planetę sprawiają, że podczas obserwacji tranzytów obu planet na tle tarcze ich gwiazdy macierzystej naukowcy obserwowali, że w zależności od konfiguracji układu, planeta TOI-1408 c albo się spóźniała, albo pojawiała się za szybko.

Wahania mieściły się w przedziale nawet 15 proc. od wartości bazowej. Zbliżając się do gazowego olbrzyma, planeta jest dosłownie przez niego przyciągana, a po jego wyprzedzeniu jest przez niego ponownie wyhamowywana. Stabilność tego układu jest zatem niezwykle intrygująca.

Czytaj także: Niesamowity układ planetarny. Nie wiadomo dlaczego jeszcze się nie rozleciał

Naukowcy zwracają uwagę także na fakt, że układy, w których między gwiazdą centralną a gorącym jowiszem istnieje mniejsza planeta, są niezwykle rzadkie i wciąż ciężko jest ustalić, w jaki sposób mogły one powstać. Możemy być jednak pewni, że ten konkretny układ będzie badany jeszcze przez całą paletę obserwatoriów kosmicznych. Rzadko kiedy bowiem udaje się natrafić na tak fascynujący dynamicznie układ dwóch tańczących w swoim otoczeniu planet.

W międzyczasie obserwatorium TESS kontynuuje poszukiwania planet pozasłonecznych. Od 2018 roku obserwatorium zidentyfikowało ponad 7000 potencjalnych egzoplanet i jak na razie tempo odkryć nie zwalnia.