O exoplanetă „rebelă” orbitează în direcția opusă stelei sale
Până în prezent, se considera că exoplanetele orbitează în planuri mai mult sau mai puțin similare și că se deplasează în aceeași direcție cu rotația stelei lor, așa cum se întâmplă în sistemul nostru solar. Noi rezultate arată însă în mod neașteptat că multe exoplanete orbitează de fapt la un unghi mare față de axa de rotație a stelei lor. În cazul prezentat aici (WASP 8b), orbita este complet inversată, adică retrogradă.
O stea și planetele sale se formează atunci când un nor de gaz și praf se prăbușește asupra sa undeva în spațiu. Norul formează apoi un disc în jurul stelei nou-născute, în interiorul căruia se vor forma planetele. Această protostea și discul ei se rotesc apoi în aceeași direcție. În acest scenariu ideal, planetele formate în disc se vor roti în aceeași direcție ca steaua lor și în același plan ca ecuatorul stelar, perpendicular pe axa de rotație. Astronomii le numesc sisteme aliniate.
În cazul sistemului solar, cele opt planete orbitează în aceeași direcție ca Soarele, dar există un unghi mic între planele lor orbitale și planul ecuatorial al Soarelui. Acest unghi, numit adesea Psi, variază de la aproximativ 3 la 7 grade, în funcție de planetă. Pentru Pământ, de exemplu, este de puțin peste 7 grade. Această mică abatere de la scenariul ideal poate reflecta perturbații apărute în timpul formării sistemului nostru solar, cum ar fi o întâlnire cu o altă stea sau o prăbușire asimetrică a norului inițial.
„Măsurarea unghiului Psi oferă indicii despre formarea și evoluția sistemelor planetare. Este deci natural să încercăm să îl măsurăm și pentru alte sisteme planetare”, a declarat Yann Carteret, doctorand în Departamentul de Astronomie al Facultății de Științe a UNIGE și primul autor al studiului despre planeta GJ 3090 b. „Spre marea noastră surprindere, nu doar că planeta GJ 3090 b se află pe o orbită puternic dezaliniată, dar orbitează și retrograd, în direcția opusă rotației stelei sale.”
Cercetarea este publicată în revista Astronomy & Astrophysics.
Sistemul planetar GJ 3090
GJ 3090 este o pitică roșie, o stea mai rece și mai mică decât Soarele nostru. Planeta GJ 3090 b, care o orbitează, a fost detectată pentru prima dată de telescopul spațial TESS, care scanează cerul pentru tranzituri (mici variații periodice ale strălucirii unei stele cauzate de trecerea unei planete prin fața ei). Planeta are o rază de 2,2 ori mai mare decât cea a Pământului și o masă de 4,5 ori mai mare decât cea a Pământului, ceea ce o face o sub-Neptun, cea mai abundentă clasă de exoplanete din galaxia noastră.
NIRPS, un spectrograf construit în Elveția și instalat la Observatorul La Silla, a fost utilizat pentru a detecta alte două planete în sistem, a confirma prezența lui GJ 3090 b, a măsura masa acesteia și, mai ales, a determina configurația sa orbitală neobișnuită.
„Performanța NIRPS în infraroșu a făcut posibilă atingerea preciziei necesare pentru a măsura unghiul dintre planul orbital al planetei și planul ecuatorial al stelei pentru o planetă atât de mică”, a declarat Léna Parc, doctorandă în Departamentul de Astronomie al Facultății de Științe a UNIGE și coautoare a studiului.
O orbită dezaliniată și retrogradă
Unghiul Psi pentru GJ 3090 b este de aproximativ 136 de grade. Doar alte cinci sisteme multiplanetare sunt cunoscute că găzduiesc o planetă dezaliniată cu un unghi mai mare de 70 de grade. Spre deosebire de acele sisteme, însă, nu există dovezi ale unui obiect masiv (o altă stea sau planetă) care să orbiteze în jurul lui GJ 3090 și care ar putea fi responsabil pentru această configurație.
„Absența unui companion masiv care să explice această orbită neobișnuită ne va determina să explorăm alte ipoteze”, a declarat Vincent Bourrier, lector și cercetător în Departamentul de Astronomie al Facultății de Științe a UNIGE și coautor al studiului. „În cazul lui GJ 3090, steaua ar fi putut acumula un disc secundar dezaliniat și retrograd, în care s-au format apoi planetele din sistem”, a concluzionat el.
