Du er her: AU » Om AU » Science and Technology » Aktuelt » Nyheder » Vis

Nyt rodet planetsystem gør oprør mod teorierne

Planeterne om vores egen Sol kredser i et velordnet system. Inderst ligger de små klippeplaneter, yderst finder vi de store gasplaneter, bl.a. kæmpeplaneten Jupiter, og alle planetbanerne ligger i næsten samme plan. I følge astronomernes teorier for planetdannelse er det oftest sådan. Men et nyt planetsystem udfordrer teorierne.

17.10.2013 | Rasmus Rørbæk

Når først en nyfødt stjerne er tændt, ligger der meget store mængder gas og støv i en skive rundt omkirng. Det er, meget enkelt forklaret, de rester, som den ikke selv har kunnet rumme. Det er disse rester, som over mange år langsomt vil blive trukket sammen til planeter, der vil ordne sig i kredsløb omkring stjernen med klippeplaneter inderst og gaskæmper yderst. Det har i hvert fald været den simple forestilling om skabelsen af planetsystemer, man har haft indtil nu. Fundet af et nyt planetsystem, Kepler 56, tvinger nemlig astrofysikerne til at tage den teori op til et kritisk eftersyn nu. Ill: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (NASA Spitzer Science Center)

På illustrationen her ses de baner, som planeterne har i forhold til Kepler-56 stjernens rotationsakse. I et ’normalt’ system ville stjernens rotation (set her som pilen gennem stjernen) pege mere op og ned, og planeternes baner ville være på samme plan som stjernens ækvatorlinje. Stjernen er en rød kæmpe på 3,5 milliarder år, der befinder sig i afslutningen af dens udvikling. Den befinder sig omkring 1000 lysår fra Jorden og har en diameter på godt fire gange Solens. De to ‘små’ planeter kaldes Kepler-56b og 56c er begge store planeter: 56b er 22 gange Jordens masse og 56c er 180 gange Jorden. Den netop opdagede planet, 56d, er på størrelse med Jupiter og ses yderst til højre. Det er især dens bane og det forhold at stjernens rotationsakse hælder i forhold til planetbanerne, der får astrofysikerne til at undre sig, da de ikke følger de "regler" man indtil nu har ment, der var gældende for dannelsen af solsystemer. (Ill: Daniel Huber, NASA/Ames)

En international forskergruppe med aarhusiansk deltagelse har for første gang observeret et planetsystem, hvor værtsstjernen er skæv i sin rotation i forhold til planeternes kredsløb. Opdagelsen er netop blevet publiceret i den videnskabelige tidsskrift, Science, og det markerer nye besnærende tanker om et af de ældste mysterier indenfor exoplanet-forskningen: dannelsen af såkaldte ”Hot Jupiters”, der er enorme gasplaneter, der er i kredsløb meget tæt på stjerner.

Opdagelsen har mere eller mindre rystet grundvolden i astrofysikernes teori for, hvordan solsystemer skabes, da dette system er meget anderledes end vores eget – og stort set alle andre kendte systemer for den sags skyld.

”Næsten 20 år efter den første opdagelse af den første ’hot Jupiter’, har vi nu fundet en vigtig brik til at forstå, hvordan planetsystemer skabes. Det, der gør dette fund så fantastisk, er, at systemet har meget underlige misforhold mellem stjernen og planeternes baner, som vi endnu ikke kan forklare. Men vi kan uden tøven sige, at det her vil få os til at stille spørgsmålstegn ved en del teorier,” forklarer professor Jørgen Christensen-Dalsgaard, der leder Stellar Astrophysics Centre på Aarhus Universitet.

Hvorfor er det her underligt?!

I de fire år, som Kepler-teleskopet har haft sit blik rettet mod et felt af stjerner, har astrofysikerne fået taget pusten indtil flere gange. Nu ved vi, at der findes vandplaneter, ultrasorte planeter, systemer med flere sole og rundt regnet alle de andre fantastiske syn, vi har kendt fra science fiction filmene – og ikke mindst, at der er myriader af forskellige planeter derude.

Men det her system, der lyder navnet Kepler-56, er det første, der for alvor har sat spørgsmål ved de simple forestillinger, vi har haft om, hvordan planetsystemer dannes.

Teorien har, indtil nu, gået på, at planeter dannes af de rester, en stjerne efterlader sig i en sky omkring sig, når den først er ’født’. Skyen af gas og støv er på den måde en slags ’planet-inkubator’, hvor alt det materiale, der bliver til planeter, over tid klumper sig sammen og ordner sig i kredsløb nogenlunde omkring stjernens ækvatorlinje med klippeplaneter inderst og gaskæmper yderst – meget som det, vi kender fra vores eget.

”Sådan forholder det sig ingenlunde med Kepler-56, og det er det, der gør det ret exceptionelt. I Kepler-56 systemet ser vi faktisk en planet på størrelse med Jupiter, der har en ganske anden bane i forhold til de to inderste. Det burde ikke kunne forekomme ifølge den gængse teori,” forklarer lektor Hans Kjeldsen fra Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.

Ved at udføre meget præcise målinger af stjernens overfladerystelser, har forskerne fundet frem til, at Kepler-56 har en vinkling, eller skævhed om man vil, i sin rotationsakse på cirka 47° i forhold til de inderste planeters kredsløb.

”Det er disse skævheder mellem planeternes baner og stjernens rotationsvinkel, der får os til at se kritisk på den simple model om systemers dannelse nu. For alt kunne tyde på, at dette system har haft en meget kaotisk tilværelse. Det nyeopdagede system er et meget rodet system” siger Hans Kjeldsen.

Kepler-sondens arv

Fundet af det nye planetsystem er summen af dels den meget brede ekspertise, som er samlet i det internationale Kepler-projekt, og dels takket være de uhørte datamængder, som Kepler-satellitten har indsamlet i de fire år, den har været på sin mission. Ganske vist kan sonden ikke længere indsamle informationer som hidtil, men biblioteket som den har sendt ned til astrofysikerne, rummer stadig uvurderlig data, som venter på at blive læst. Disse data kan meget vel rumme opgør med flere teorier og svar på flere spørgsmål. 

”Denne opdagelse er et smukt eksempel på, at Kepler-missionen stadig har meget stor værdi og relevans for forskningen af universet. Biblioteket af data leverer løbende så meget ny viden, at forudsætningerne for at forstå den eksisterende teori ændrer sig. Efterhånden som vi bliver bedre til at analysere på de informationer, som vi har modtaget fra teleskopet, er det mit håb, at vi vil finde endnu flere overraskelser derude,” siger Jørgen Christensen-Dalsgaard.

Udover Jørgen Christensen-Dalsgaard og Hans Kjeldsen er Torben Arentoft, Rasmus Handberg (nu Birmingham), Christoffer Karoff, Mikkel Nørup Lund, Tavis Scott Metcalfe, Victor Silva Aguirre og Mia Lundquist, alle fra Aarhus Universitet, også medforfattere på Science-artiklen.

Titlen på artiklen er ”Stellar Spin-Orbit Misalignment in a Multiplanet System”

Yderligere oplysninger:

Lektor Hans Kjeldsen

Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet

Tlf: +45 23382160

Email: hans@phys.au.dk

Professor Jørgen Christensen-Dalsgaard

Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet

Tlf: + 45 23382374

Email: jcd@phys.au.dk

Offentligheden / Pressen
Henvendelse om denne sides indhold: 
Revideret 23.07.2014

Her finder du Science and Technology

KONTAKTINFORMATION

Science and Technology
Aarhus Universitet
Bygning 1431
Nordre Ringgade 1
8000 Aarhus C
E-mail: scitech@au.dk
Tlf. 8715 0000
Fax: 8715 2068

NUMRE

CVR-nr: 31119103
P-nr: 1009828059
EAN-numre: www.au.dk/eannumre

Aarhus Universitet
Nordre Ringgade 1
8000 Aarhus C

E-mail: au@au.dk
Tlf: 8715 0000
Fax: 8715 0201

CVR-nr: 31119103
EAN-numre: www.au.dk/eannumre

AU på sociale medier
Facebook
LinkedIn
Twitter
YouTube

© — Henvendelser til webredaktør

Cookies på au.dk