Europeiska astronomer får triss i Neptunusar

Astronomer vid det europeiska sydobservatoriet ESO har upptäckt tre Neptunus-stora planeter i ett stjärnsystem som i praktiken är nästgårds.

Stjärnan ifråga går under det föga illustra beteckningen HD 69830 och återfinns i stjärnbilden Puppis, eller akterskeppet som den heter på svenska. Det är en konstellation som vi på våra nordliga breddgrader ser mycket lite av, men under vintern går det att se akterskeppets norra del nära horisonten i söder en bit under Sirius.

HD 69830 själv är, som namnet antyder, en tämligen oansenlig stjärna, med nöd och näppe synlig för blotta ögat en mörk natt. Den hör ändå inte till universums riktiga lättviktare, utan är bara något mindre och ljussvagare än solen. Den ligger också rätt nära, bara 41 ljusår bort, tio gånger längre bort än den närmaste stjärnan.

– HD69830 har gått från att för ett år sedan vara en dussinstjärna till att ha visat sig vara ett mycket spännande och intressant system, säger Samuel Regandell, astronom vid Uppsala universitet.

"Världens mest exakta instrument"

De nyupptäckta planeterna spårades med hjälp av det "gungande" de orsakar hos sin stjärna när de drar ömsom åt ena hållet och ömsom åt det andra. Detta gungande är lättare att upptäcka ju närmare planeterna kretsar.

– Det är en stor vetenskaplig bedrift att forskarteamet funnit dessa planeter. Det krävs en hittills oöverträffad precision för att kunna se så små svängningar som dessa planeter utövar på sin stjärna, säger Samuel Regandell.

Astronomerna har observerat HD 69830 under två år från ESO:s observatorium i La Silla i de chilenska Anderna. Instrumentet de använde kallas HARPS, High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, och är monterad på ESO:s 3,6-metersteleskop. Instrumentet är specialdesignat för att leta extrasolära planeter och är enligt en av operatörerna, Michael Mayor, "utan någon som helst tvekan världens mest exakta instrument för att jaga planeter för närvarande".

De svängningar man upptäckt är så små som 2,2 meter per sekund – rask promenadtakt – med en felmarginal på bara 20 cm/s. Eftersom en stjärna som solen även i vanliga fall har bubblande gas på sin yta som rör sig med ungefär 1 meter per sekund så krävs det mycket för att kunna skilja stjärnans bubblande från hur planeterna drar i den.

De nyupptäckta planeterna cirklar runt HD 69830 på 9, 32 respektive 197 dagar, vilket betyder att de ligger på 0,08, 0,19 respektive 0,63 astronomiska enheters avstånd från sin stjärna, som de går runt i nästan cirkulära banor. En astronomisk enhet är avståndet mellan jorden och solen. Som jämförelse kretsar solsystemets innersta planet, Merkurius, runt solen på 88 dagar på 0,39 astronomiska enheters avstånd.

Asteroidbälte

En annan detalj som gör HD 69830 extra intressant är att amerikanska astronomer förra året hittade ett asteroidbälte kring stjärnan.

– Det är troligen ett mycket massivt asteroidbälte, 25 gånger mer massivt än vårt eget, säger Samuel Regandell. Asteroidbältet ligger mellan de yttre av de tre nyupptäckta planeterna och är intressant i sig, eftersom det ger ytterligare information om stjärnsystemet och hur det en gång bildades.

De mätningar som astronomerna gjort pekar på att planeterna har en massa på mellan 10 och 18 gånger jordens, att jämföra med Neptunus 17 jordmassor. Fast egentligen är det som astronomerna mäter "minimimassor", det vill säga den massa planeterna minst har. Att de får den typen av resultat beror på mätmetoden, att man mäter wobblandet längs siktlinjen. Om planeternas banor ligger i linjen mellan solen och HD 69830 så är de faktiska massorna lika med minimimassorna. Om banorna å andra sidan ligger nästan vinkelrätt mot linjen mellan stjärnorna så är massorna mycket större.

Sannolikheten för att massorna avviker väldigt kraftigt från minimimassorna är dock inte så stor. Det skulle i princip betyda att systemet har en av polerna mot oss.

– Det finns flera metoder som eventuellt kan avgöra detta, och snart kommer uppföljningsobservationer igång runt om i världen för att få fram mer data., säger Samuel Regandell

Kan ha intressanta månar

Den innersta planeten är sannolikt av sten och är givetvis mycket het. Den andra planeten tror astronomerna har en kärna av sten som är omgiven av en tjock atmosfär och lär vara som en tryckkokare. Den yttersta av de tre planeterna har troligen en kärna av is och sten, omgiven av en mantel av vatten och ett massivt gashölje.

Den yttre av de tre planeterna ligger nära den inre gränsen för den zon runt stjärnan där vatten kan existera i flytande form på ytan av en jordliknande planet. Den nyupptäckta planeten är dock för stor och tung för att kunna likna jorden.

– Det mest troliga är dessutom att planeten bildades längre ut i stjärnsystemet och sedan vandrade inåt till den plats den är nu. Antagligen är därför inte planeten själv beboelig utan ser nog mest ut som Neptunus, menar Samuel Regandell.

Men den öppnar ändå intressanta perspektiv. Exempelvis är det tänkbart att planeten har månar som där liv skulle kunna ha utvecklats.