Cientistas nutzte den TESS-Satelliten der nordamerikanischen Raumfahrtagentur Nasa, um ein Planetensystem mit beispiellosen Eigenschaften für die moderne Astronomie zu identifizieren. Localizado, etwa 370 Lichtjahre von Terra entfernt, weist der Sternhaufen um den Stern TOI-201 Planeten auf, deren Umlaufbahnen sich in Echtzeit sichtbar ändern. Das Phänomen steht im Gegensatz zur Stabilität unseres eigenen Sonnensystems, wo Umlaufbahnänderungen Millionen von Jahren dauern. Die Entdeckung wurde in einer in der Zeitschrift Science veröffentlichten Studie detailliert beschrieben und wurde von auf Antártida installierten Observatorien unterstützt.
Der Zentralstern mit dem Namen TOI-201 hat Abmessungen und Masse, die etwa 30 % größer sind als die von Sol. Um ihn herum kreisen drei völlig unterschiedliche Welten, was das in anderen Systemen übliche „Erbsen in einer Schote“-Muster durchbricht. Die Daten wurden von der TESS-Mission und dem ASTEP-Projekt gesammelt, das auf Planalto Antártico unter privilegierten Beobachtungsbedingungen arbeitet. Die Forscher stellten fest, dass die Gravitationswechselwirkungen zwischen den Planeten so intensiv sind, dass sich die Konfiguration des Systems ständig ändert.
Diversidade der Welten um den Stern TOI-201
Das System besteht aus Himmelskörpern mit sehr unterschiedlichen physikalischen Profilen und Flugbahnen, was die internationale Wissenschaftsgemeinschaft fasziniert. Der dem Stern am nächsten gelegene Planet ist eine felsige Supererde, die die sechsfache Masse unseres Planeten hat und in nur 5,8 Erdentagen eine Umdrehung um den Stern vollendet. Mais ist weit entfernt ein Gasriese, der halb so groß ist wie Júpiter und dessen Jahr 53 Tage dauert. Schließlich gibt es noch ein drittes massives Objekt mit der 16-fachen Masse von Júpiter, das fast acht Jahre braucht, um seine Umlaufbahn zu vollenden.
- Superterra felsig mit der sechsfachen Masse von Terra.
- Gigante Zwischengas mit der halben Masse von Júpiter.
- Planeta massives Äußeres mit dem 16-fachen Gewicht von Júpiter.
- Der Estrela-Wirt ist in Masse und Durchmesser 1,3-mal größer als Sol.
- Distância ist schätzungsweise 370 Lichtjahre vom Sonnensystem entfernt.
Die morphologische Vielfalt von Essa weist darauf hin, dass die Planeten im Gegensatz zu den Nachbarn von Terra nicht dieselbe Umlaufebene haben. Das Vorhandensein eines äußeren Planeten mit einer extrem flachen und geneigten Umlaufbahn übt eine unverhältnismäßige Gravitationskraft auf die inneren Welten aus. Das Tauziehen im Weltraum Esse führt zu einem rasanten und unvorhersehbaren kosmischen Tanz.
Órbitas wechselt in schnellem Tempo zu räumlichen Mustern
Die wichtigste Entdeckung der Astronomen ist, wie schnell sich die Ausrichtung von Umlaufbahnen ändert. In konventionellen Systemen sind Neigung und Form der Planetenbahnen über Milliarden von Jahren stabil. Bei TOI-201 ist die Neigung so steil, dass die Planeten ständig ihre Position relativ zur Sternoberfläche ändern. Den Berechnungen des internationalen Teams Segundo zufolge werden die Planeten in etwa 200 Jahren nicht mehr so ausgerichtet sein, dass sie von Terra aus über die Transitmethode gesehen werden können.
Die kontinuierliche Überwachung ermöglichte es, diese strukturellen Unterschiede nahezu augenblicklich zu beobachten. Das Phänomen bietet eine seltene Gelegenheit zu verstehen, wie sich Planetensysteme kurz nach ihrer Entstehung verhalten. Es ist, als ob Wissenschaftler Zeuge des gravitativen „Feinabstimmungsprozesses“ wären, der das endgültige Schicksal jeder Welt bestimmt. Die aktuelle Instabilität lässt darauf schließen, dass sich das System noch in einer Phase aktiver und gewaltsamer Umstrukturierung befindet.
Tecnologia auf Antártida unterstützt die Mission von Nasa im Weltraum
Die Validierung der vom TESS-Satelliten gewonnenen Daten hing im Wesentlichen von bodengestützten Teleskopen ab, die sich an einem der abgelegensten Orte der Welt befinden. Das ASTEP-Projekt nutzt die Concordia-Basis auf dem Antártida, um den Himmel während der langen Polarnächte zu beobachten. Die Höhe von mehr als dreitausend Metern über einer Eisdecke reduziert atmosphärische Störungen und ermöglicht eine Präzision, die andere Observatorien nicht erreichen können. Die Zusammenarbeit von Essa zwischen Weltraum- und terrestrischer Technologie ermöglichte die Messung von Orbitaländerungen.
Astrônomos von Universidade von Birmingham in Reino Unido verdeutlichte, dass die Gravitationswechselwirkung in diesem System ein lebendes Labor ist. Die Analyse des Verhaltens von TOI-201 hilft zu erklären, warum einige Sonnensysteme am Ende stabile Kreisbahnen haben, während andere chaotisch bleiben. Die Studie bestätigt auch die Effizienz des TESS-Satelliten bei der Suche nach Welten, die den bisher bekannten Gesetzen der Planetenphysik widersprechen.
In den nächsten Monaten sind Novas-Beobachtungsrunden geplant, um die Masse der beteiligten Planeten zu bestimmen. Das Team hofft herauszufinden, ob es andere kleinere Körper gibt, die durch den starken Einfluss der Gasriesen verborgen sind. Das System wird weiterhin überwacht, solange die Ausrichtung es den Planeten ermöglicht, vor dem Stern vorbeizuziehen. Die jetzt gesammelten Cada-Daten sind von entscheidender Bedeutung, da sich das Beobachtungsfenster astronomisch gesehen schnell schließt.