Odkryto dziwny układ planet. "Nie przywykliśmy do czegoś takiego"

System TOI-178 jest odległy od Ziemi o 200 lat świetlnych i na tyle dziwny, że astronomowie przez długi czas sądzili, że składa się on z dwóch planet krążących po niemal jednakowej orbicie wokół gwiazdy. Najnowsze obserwacje poczynione z pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) pokazały jednak inne fakty. 

Do odkrycia przyczynił się nie tylko należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) Bardzo Duży Teleskop, ale również teleskop kosmiczny CHEOPS należący do ESA. To pozwoliło na zbadanie tajemniczego układu planet dwoma różnymi metodami.

Metoda tranzytów to komplementarna metoda do detekcji prędkości radialnej. Pozwala zauważyć zmianę jasności gwiazdy, kiedy przesłania ją planeta, co pozwala na wyznaczanie promienia planety i umożliwia jej klasyfikację. 

Druga metoda - prędkości radialnych - polega na ustaleniu prędkości zbliżania się lub oddalania obiektu od obserwatora. Prędkość radialna ciała niebieskiego mierzona wzdłuż kierunku do obserwatora pozwala uzyskać informacje o masach planet.

Korzystając z obu metod, astronomowie ustalili okresy obiegu, masy, średnice planet oraz w konsekwencji także ich gęstości. Okazało się, że zamiast dwóch planet mają do czynienia z sześcioma. 

Okazało się, że obieg wszystkich planet jest bardzo krótki - od 2 do 21 dni. Ale największym zaskoczeniem dla astronomów było to, że planety od 2 do 6 (licząc od gwiazdy) krążą w rezonansach 18:9:6:4:3. Oznacza to, że na 18 okrążeń drugiej planet przypada 9 okrążeń kolejnej, 6 następnej itd. Tylko pierwsza planeta nie zgrała się z pozostałymi. 

Taka sytuacja zdarza się niezwykle rzadko, ale dowodzi temu, że układ kształtował się łagodnie i nie występowały w nim żadne kataklizmy. Kolejnym zaskoczeniem są rozmiary obiektów - w układzie znajdują się zarówno skaliste superziemie, jak i gazowe minineptuny. 

Jeszcze dziwniejsze odkrycie dotyczyło gęstości planet. W Układzie Słonecznym większość gęstych skalistych planet znajduje się blisko gwiazdy, a wraz z oddalaniem się od Słońca, gęstość planet maleje. W TOI-176 nie widać takiej zależności. 

- Wygląda na to, że jest tam planeta tak gęsta jak Ziemia, tuż obok bardzo puszystej planety o połowie gęstości Neptuna, a następna jest planeta o gęstości Neptuna. Nie przywykliśmy do czegoś takiego - wyjaśnił Nathan Hara z Université de Genève (Szwajcaria), jeden z autorów pracy w artykule opublikowanym w Astronomy & Astrophysics.