03.08.21: For første gang har det lyktes å ta bilde av en skive av stoff og gass som er i ferd med å danne måner rundt en planet i et annet solsystem. Denne oppsiktsvekkende bragden gir uvurderlig innsikt i hvordan planetsystem og måner blir til, og objektet vil bli fulgt med nye superteleskop i årene som kommer for å lære mer om disse fascinerende og viktige prosessene.
av Knut Jørgen Røed Ødegaard
Dette bildet tatt med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) der ESO er partner, viser:
Venstre: Oversiktsbilde av stoffskiven rundt stjernen PDS 70 (i midten). Inne i ringen kan vi se den Jupiter-lignende planeten PDS 70c.
Høyre: Nærbilde av planet PDS 70c og stoffskiven som omgir denne. Den andre planeten som er funnet rundt stjernen, PDS 70b, er ikke synlig her.
Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.
Rundt 370 lysår fra Jorden og i det sydlige stjernebildet Centaurus (Kentauren) finnes den svært unge stjernen PDS 70 (også kalt V1032 Centauri). Alderen anslås å være bare 5,4 millioner år (Solen er 4,6 milliarder år og nesten 1000 ganger eldre), og massen er 0,76 solmasser. I 1992 ble det fremsatt teorier om at stjernen er omgitt av en såkalt protoplanetarisk skive, noe som ble bekreftet i 2006 da det samtidig ble funnet en jet-lignende struktur som betyr at stjernen er såkalt T-Tauri-variabel – en nydannet stjerne.
Protoplanetariske skiver består av støv og gass som går i bane rundt moderstjernen og som gradvis kan samle seg til planeter og andre større objekter. Tilstedeværelsen av en slik skive viser derfor at et planetsystem kan være i ferd med å dannes. I tilfellet PDS 70 har skiven en radius på rundt 140 AE (1 AE tilsvarer avstanden mellom Jorden og Solen, ca. 150 millioner km).
I 2012 ble det oppdaget en stor åpning (ut til ca. 65 AE) i skiven, og denne skyldes trolig planeter som er dannet eller er i sluttfasen av dannelsen, siden planeter soper opp materiale i nærheten av sin bane. Det viste seg senere at åpningen består av flere ulike områder: Store støvkorn er fraværende ut til 80 AE, mens små støvkorn mangler ut til 65 AE. Sammen med andre observerte detaljer i systemet tyder dette på at det sannsynligvis finnes planeter i bane rundt stjernen.
Oversiktsbilde over PDS 70-systemet tatt med Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.
Planetoppdagelser
Den første av disse antatte planetene, kalt PDS 70b, ble fotografert i 2018. Denne planeten antas å ha en temperatur på rundt 1000 °C som følge av restvarme fra dannelsen, og med en baneradius på 3,22 milliarder kilometer (21,5 AE) bruker den 120 år på et omløp.
En annen planet, PDS 70c, ble oppdaget i 2019 og befinner seg 5,31 milliarder kilometer (35,5 AE) fra moderstjernen. Denne planeten har rundt 4 ganger større masse enn Jupiter.
Nye og spektakulære observasjoner gjort med Atacama Large Millimetre/submillimeter Array (ALMA) der European Southern Observatory (ESO) er partner, gir fantastiske bilder av skiven som omgir stjernen – og der planeter fortsatt kan være i ferd med å dannes. Bildene er så skarpe at vi også kan se detaljer i det som befinner seg rundt planet PDS 70c – en mindre skive av støv og gass. En slik skive kalles en sirkumplanetarisk skive og kan gi opphav til objekter, dvs. måner, som går i bane rundt planeten. Forskerne har sett antydninger til en slik skive rundt PDS 70c tidligere, men de nye bildene er så sylskarpe og har så fantastisk oppløsning at skiven kan ses helt tydelig.
Den sirkumplanetariske skiven har omtrent samme diameter som avstanden Solen–Jorden (dvs. 1 AE) og inneholder nok masse til å kunne produsere opp til tre måner med samme størrelse som vår egen måne.
Observasjonene er ekstremt viktige for å bevise teorier om planetdannelse som hittil ikke har vært mulig å teste.
Nærbilde av den unge Jupiter-lignende planeten som er omgitt av en skive med støv og gass.
ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.
Når en planet danner en sirkumplanetarisk skive ved hjelp av materiale den har sopet opp fra den protoplanetariske skiven, går materialet i spiral innover mot planeten og gjør at denne vokser. Samtidig kan støv og gass i den sirkumplanetariske skiven samle seg til stadig større objekter gjennom utallige kollisjoner og på den måten til slutt danne måner. Men tross mange teorier, omfattende datamodelleringer og mye arbeid, forstår forskerne fortsatt ikke nøyaktig hvordan og når planeter og måner blir til. Selv om nesten 5000 planeter til nå er oppdaget utenfor Solsystemet, er alle dannet for lang tid siden.
PDS 70 og dens to kjente planeter gir oss derfor en unik mulighet for å studere hvordan planeter og måner dannes.
Kunstnerisk fremstilling av måne rundt en Jupiter-lignende exoplanet.
Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech
De nye observasjonene viser samtidig at det tilsynelatende ikke er noen sirkumplanetarisk skive rundt den andre planeten i systemet, PDS 70b. Det er mulig PDS 70c har stjålet støv fra PDS 70b og dermed hindrer PDD 70b i å danne måner.
Det er for øvrig verdt å merke seg at disse to planetene kan ligne litt på Jupiter og Saturn i vårt solsystem. Men Jupiter og Saturn har som kjent svært mange måner, både store og små.
Vi kan glede oss til å kunne se enda flere detaljer fra PDS 70-systemet når ESOs Extremely Large Telescope (ELT) kommer i drift om få år, blant annet tredimensjonale bilder som viser bevegelsen til gassen i skiven rundt PDS 70c.
Filmen viser den forbløffende oppdagelsen av en månedannende ring rundt en ung, Jupiter-lignende planet.
Film: ESO
Klikk på “Liker” og få melding når nye saker legges ut!
Hva kan du se på himmelen?
Følg med på planeter, stjerner og månefaser samt spennende fenomener som f.eks. nordlys, perlemorskyer, lysende nattskyer m.m.
Les mer
Forsiden
