Živimo li u neobičnom zvjezdanom sustavu? Astronomi već neko vrijeme pokušavaju otkriti je li Sunčev sustav jedinstven u usporedbi s drugim zvijezdama i planetima koji kruže oko njih - i sad su, izgleda, bliže odgovoru.

Međunarodni tim astronoma koji se bave lovom na planete proveo je tri godine analizirajući tisuće mjerenja kako bi izračunao mase 120 potvrđenih egzoplaneta, kao i šest planeta kandidata raspoređenih po sjevernom nebu. Rezultat je opsežan katalog koji detaljno opisuje koliko su ovi vanzemaljski svjetovi bizarni i egzotični te kako se mogu usporediti s našim zvjezdanim sustavom. Nalazi su detaljno opisani u The Astrophysical Journal Supplement.

Stvoren uz pomoć NASA-inog satelita za istraživanje tranzitnih egzoplaneta (TESS) u suradnji sa zvjezdarnicom W.M. Keck na Maunakei na Havajima, novoobjavljeni katalog sadrži široku lepezu planeta koji kruže oko različitih vrsta zvijezda. 'S ovim informacijama možemo početi odgovarati na pitanja o tome gdje se naš Sunčev sustav uklapa u veliku tapiseriju drugih planetarnih sustava', rekao je Stephen Kane, astrofizičar sa Sveučilišta Kalifornija, Riverside i glavni istraživač istraživanja TESS-Keck u izjavi.

Nevjerojatno gusti Neptun

Umjetnička koncepcija sub-Neptuna, označena kao TOI-1824 b. Slika: Zvjezdarnica W. M. Keck/Adam Makarenko

Jedna od neobičnosti u katalogu je sub-Neptun s neobično velikom gustoćom zbog koje je iznimno masivan i iznenađujuće malen. Planet pod imenom TOI-1824 b gotovo je 19 puta masivniji, ali samo 2,6 puta veći od našeg matičnog planeta, što znači da drži značajnu količinu mase u čvrsto stisnutom tijelu. 'Planeti slične veličine obično imaju 6 do 12 puta veću masu od Zemlje', objasnio je Joseph Murphy, diplomirani student na UC Santa Cruz i koautor studije. Ovaj krajnje neobičan egzoplanet, kako ga Murphy naziva, može imati jezgru sličnu Zemljinoj, samo okruženu neobično tankom atmosferom u kojoj dominira vodik, ili bi mogao imati jezgru bogatu vodom ispod pare sačinjene od vodene pare.

Godina koja traje dvanaest sati

Drugi ekstremni primjer je super-Zemlja koja je toliko blizu svojoj zvijezdi domaćinu da jednu orbitu završi za manje od 12 sati. TOI-1798 c kruži oko narančaste patuljaste zvijezde, zajedno s drugim planetom, sub-neptunom TOI-1798 koji ima orbitu od oko osam dana.

'Iako većina planeta za koje danas znamo kruže oko svoje zvijezde brže nego što Merkur kruži oko Sunca, USP (ultrakratka razdoblja) to dovode do ekstrema', rekao je student diplomskog studija fizike i astronomije Sveučilišta u Kansasu Alex Polanski, glavni autor studije papir. 'TOI-1798 c kruži oko svoje zvijezde tako brzo da jedna godina na ovom planetu traje manje od pola dana na Zemlji.'

Ta je, piše Gizmodo, Super-Zemlja vjerojatno izgubila svu atmosferu koju je prvobitno formirala zbog ekstremnog okruženja i ekstremne izloženosti zračenju svoje zvijezde. Tim astronoma također je otkrio dva nova planeta koji kruže oko zvijezde slične našem Suncu, od kojih jedan planet ima masu manju od Saturnove i radijus koji su negdje između Neptuna i Saturna. TOI-1386 b, kao što je poznato, treba samo 26 dana da obiđe svoju zvijezdu, dok susjednom planetu, s masom bliskom Saturnu, treba 227 dana da obiđe oko te iste zvijezde.

'U tijeku je rasprava o tome jesu li planeti ispod Saturna doista rijetki ili smo samo loši u pronalaženju ovakvih planeta', izjavila je u izjavi Michelle Hill, diplomirana studentica UCR-a i glavna autorica srodnog istraživanja. 'Dakle, ovaj planet, TOI-1386 b, važan je dodatak ovoj demografiji planeta.'

Sami planeti nisu vidljivi u podacima, ali imaju vidljiv učinak na svoje zvijezde domaćine. Tijekom svojih orbita, planeti vuku svoje zvijezde domaćine, uzrokujući njihanje zvijezda. Astronomi mogu vidjeti kako se zvijezde njišu jer njihova vidljiva svjetlost postaje malo plavija kada se kreću prema teleskopu, a svjetlost postaje malo crvenija kada se odmiču od teleskopa. To je poznato kao Dopplerov efekt tijekom kojeg postoji promjena u frekvenciji zvuka, svjetlosti ili drugih valova iz izvora koji se kreće u odnosu na svog promatrača.

Koristeći mjerenja radijalne brzine (RV), astronomi ne samo da mogu otkriti egzoplanet koji kruži oko zvijezde, već i naučiti više o svojstvima planeta, uključujući njegovu masu. Uz stalna istraživanja neba, možemo očekivati više kataloga poput onog koji prikazuju bizarne značajke okolnih vanzemaljskih svjetova.

'Još uvijek postoje tisuće nepotvrđenih planeta iz misije TESS, tako da će velike objave novih planeta poput ovog postati češća.', komentirao je Ian Crossfield, izvanredni profesor fizike i astronomije na Sveučilištu u Kansasu i koautor rada.