Kun ajatellaan muita planeettajärjestelmiä, meillä on taipumus ajatella, että ne toimivat samojen perussääntöjen mukaisesti kuin omat. Aurinkokunnassa planeetat kiertävät lähellä aurinkoa päiväntasaavaa tasoa - tarkoittaen päiväntasaajansa ympärillä. Auringon pyörimisakseli, napojen suunta pyörimisensä suhteen, on myös sama kuin useimpien planeettojen (poikkeus on Uranus, joka pyörii sivullaan).
Mutta jos auringon ulkopuolisten planeettojen tutkiminen on opettanut meille mitä tahansa, niin maailmankaikkeus on täynnä mahdollisuuksia. Tarkastellaan GJ436-tunnetta, punaista kääpiötä, joka sijaitsee noin 33 valovuoden päässä Maasta. Tähtitieteilijät ovat vuosien ajan tietäneet, että tällä tähdellä on planeetta, joka käyttäytyy hyvin komeetan tavoin. Mutta Geneven yliopiston (UNIGE) tähtitieteilijöiden johtaman äskettäisen tutkimuksen mukaan tällä planeetalla on myös hyvin erikoinen kiertorata.
Tutkimus, jonka otsikko on ”Neptune-massan eksoplaneetan GJ 436b kiertoradan väärät linjat sen viileän tähden spinillä”, ilmestyi äskettäin tieteellisessä lehdessä Nature. Tutkimusta johti Vincent Bourrier Geneven yliopiston observatoriosta, ja tutkimukseen osallistui jäseniä Grenoble Alpes -yliopistosta, Tennessee State Universitystä ja Bernin yliopiston avaruus- ja asettavuuskeskuksesta.
GJ436 on jo herättänyt paljon tieteellistä mielenkiintoa, osittain sen avustamisen ansiosta, että sen ainoalla vahvistetulla eksoplaneetalla on komeetta vastaava kaasumainen vaippa. Tätä eksoplaneettaa, joka tunnetaan nimellä GJ436b, havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2004 käyttämällä Keckin observatorion suorittamia radiaalinopeuden mittauksia. Vuonna 2007 GJ436b: stä tuli ensimmäinen Neptunuksen kokoinen planeetta, jonka tiedettiin kiertävän hyvin lähelle tähtiä (aka. "Kuuma Neptunus").
Ja vuonna 2015 GJ436 b teki otsikoita uudelleen, kun tutkijat kertoivat, että sen ilmapiiri haihtui, mistä seurasi jättiläinen pilvi planeetan ympärillä ja pitkä, takaosa. Tämän pilven todettiin olevan vedyn seurausta planeetan ilmakehästä haihtumassa tähdistään tulevan äärimmäisen säteilyn ansiosta. Tämä ei koskaan ennen nähty ilmiö tarkoittaa pääasiassa, että GJ436 b näyttää komeetalta.
Toinen mielenkiintoinen tosiasia tästä planeetasta on sen kiertoradan kaltevuus, jota tähtitieteilijät ovat hämmentäneet viimeisen 10 vuoden ajan. Toisin kuin aurinkokunnan planeetoilla - joiden kiertoradat ovat suurelta osin ympyränmuotoisia - GJ436b seuraa erittäin eksentristä, elliptistä polkua. Ja kuten tutkimusryhmä totesi tutkimuksessaan, planeetta ei myöskään kiertä tähtiä päiväntasaajan tasoa pitkin, vaan kulkee melkein napojensa yläpuolella.
Kuten Vincent Bourrier - UNIGE: n luonnontieteellisen tiedekunnan tähtitieteen laitoksen tutkija, Euroopan tutkimusneuvoston NELJÄ ACES -projektin jäsentä ja tutkimuksen pääkirjailija - selitti UNIGE: n lehdistötiedotteessa:
”Tämä planeetta on valtavien vuorovesivoimien alainen, koska se on uskomattoman lähellä tähtiään, tuskin 3% Maan ja Auringon etäisyydestä. Tähti on punainen kääpiö, jonka elinikä on erittäin pitkä. Sen aiheuttamien vuorovesivoimien olisi pitänyt sen jälkeen kiertää planeetan kiertorataa, mutta näin ei ole! "
Tämä oli erityisen mielenkiintoinen löytö monista syistä. Toisaalta se on ensimmäinen tapaus, jossa planeetalla todettiin olevan napainen kiertorata. Toisaalta tutkia, kuinka planeetat kiertävät tähden ympärillä, on hieno tapa oppia lisää siitä, kuinka kyseinen järjestelmä muodostui ja kehittyi. Esimerkiksi, jos planeettaa on häiriintynyt lähellä olevan tähden kulku tai siihen vaikuttaa muiden massiivisten planeettojen läsnäolo, se ilmenee sen kiertoradalta.
Kuten UNIGE-tutkija ja tutkimuksen yhteiskirjailija Christophe Lovis selitti:
"Vaikka olemme jo nähneet väärin suuntautuneet planeetta kiertoradat, emme välttämättä ymmärrä niiden alkuperää, varsinkin kun tässä on ensimmäinen kerta, kun mittaamme planeettajärjestelmän arkkitehtuuria punaisen kääpiön ympärillä."
Grenobles Alpes -yliopiston tähtitieteilijä Hervé Beust oli vastuussa kiertoradan laskemisesta GJ436b: llä. Kuten hän totesi, todennäköisin selitys GJ436b: n kiertoradalle on massiivisemman ja kauemman planeetan olemassaolo järjestelmässä. Vaikka tätä planeettaa ei tällä hetkellä tunneta, tämä saattaa olla ensimmäinen merkki siitä, että GJ436 on moniplaneetallinen järjestelmä.
"Jos tämä on totta, niin laskelmiemme osoittaa, että planeetan ei vain kulkiessa ympäri ympyrää tähtiä, kuten olemme tienneet kymmenen vuotta, vaan myös sen pitäisi olla erittäin kaltevalla kiertoradalla", hän sanoi. "Juuri juuri mittasimme!"
Toinen mielenkiintoinen takea tästä tutkimuksesta oli ennuste, että planeetta ei ole aina kiertänyt niin lähelle tähtiään. Heidän laskelmiensa perusteella joukkue olettaa, että GJ436b on muuttunut ajan myötä tullakseen "haihtuvaksi planeettaan", mikä on nykyään. Tässäkin uskotaan todennäköisen toistaiseksi havaitsemattoman kumppanin olemassaolon olevan todennäköisin syy.
Kuten kaikissa eksoplaneettatutkimuksissa, näillä havainnoilla on vaikutusta myös aurinkokunnan ymmärtämiseen. Tulevaisuuteen joukkue toivoo suorittavan lisätutkimuksia tästä järjestelmästä toivoen selvittääkseen, onko löydettävissä vaikeita planeettatovereita. Nämä tutkimukset hyötyvät todennäköisesti seuraavan sukupolven operaatioiden, etenkin James Webb Space Telescope (JWST), lähettämisestä.
Kuten Bourier totesi, "seuraava tavoitteemme on tunnistaa salaperäinen planeetta, joka on järkyttänyt tätä planeettajärjestelmää." Sen löytäminen on jälleen yksi epäsuora tapa, jolla tähtitieteilijät löytävät eksoplaneettoja - määrittämällä muiden planeettojen läsnäolon jo löydettyjen planeettojen kallistuskulman perusteella. Ehkä kiertoradan kallistusmenetelmä?
