Astronomer oppdager stadig nye planeter. Noen ligger i den beboelige sonen, der det kan være flytende vann. 

Disse verdenene kan likevel være helt forskjellig fra jorden. Mange av dem ligger så nærme stjernen sin at forskere tror de har bunden rotasjon. 

Det betyr at når planeten går rundt stjernen sin, er det alltid samme side som vender mot lyset. Den andre siden er mørklagt. 

Dette skjer når planeten bruker like lang tid på å rotere rundt seg selv som rundt solen sin. Månen har bunden rotasjon til jorden.  

Bunden rotasjon kan være vanlig blant planeter som er oppdaget, men det er få direkte bevis for det som kommer fra observasjoner, ifølge en ny studie.

I studien presenterer forskere bevis for at planeten LHS 3855b eller Kua'kua har bunden rotasjon. 

Synkroniserer seg

Teorien er at når en planet befinner seg nært stjernen sin, trekker tyngdekreftene  mer i den siden som er nærmest og strekker på planeten. Over tid vil dette sakke ned planetens rotasjon, til den matcher perfekt med omløpstiden, ifølge en artikkel fra Nature. 

Det går fint å måle omløpstiden til en fremmed planet, men det har vært vanskelig å finne ut av hva slags rotasjon de har. 

– Det som har vært teoretisk, føles nå ekte. Det er faktisk slik disse planetene ser ut, sier Nicolas Cowan, en astronom ved McGill University i Canada, til Nature.  

Han er med på den nye studien som er publisert i The Astrophysical Journal. 

Går rundt stjernen på en halv dag

Forskerne bak den nye studien har sett på planeten Kua'kua som ble oppdaget i 2019. 

Planeten er 2,25 ganger så massiv som jorden og er trolig en steinplanet. Den er tett på stjernen sin og bruker bare en halv dag på en runde rundt, ifølge NASA. 

Kua'kua kalles en superjord, som betyr at den er større enn jorden, men mindre enn gasskjemper. Vi har ikke denne typen planet i vårt solsystem. 

Planeten ser ut til å ikke ha atmosfære, ettersom nesten ingen varme går til nattsiden, ifølge Wikipedia. Temperaturen på dagsiden er 770 grader. 

Forskerne bak den nye studien brukte målinger av lysintensiteten til planeten, som ble gjort med Spitzer-teleskopet i 2019. De så på hva slags modell av planeten som passer best med dataene. 

Har mest sannsynlig bunden rotasjon 

Planeter som er tett på stjernen sin, men som ikke har bunden rotasjon enda, vil bli varmet opp fordi tyngdekraften fra stjernen strekker i planeten når den roterer. Det kalles tidevannsoppvarming. 

Temperaturen på Kua'kua passer best med at planeten har bunden rotasjon, skriver Nature. Det er ikke tegn til sterk tidevannsoppvarming. 

– Dette er det beste beviset man kan samle med eksisterende informasjon eller instrumentering, sier Emily Rauscher, teoretisk astrofysiker ved University of Michigan. 

Hun var ikke med på studien. 

En tidligere studie viser at det er en mulighet for at planeten kan ha en tynn atmosfære, noe som kan ha betydning for resultatet, påpeker en annen forsker til Nature. 

James Webb-teleskopet vil kunne kaste mer lys over hvor vanlig det er med bunden rotasjon for planeter i den beboelige sonen, ifølge Nicolas Cowan. 

Gjelder trolig mange

Bunden rotasjon kan være med å gjøre planeter ugjestmilde for liv. Den ene siden blir gjerne altfor kald og den andre altfor varm.

Datamodeller tyder på at mange planeter vi kan oppdage i den beboelige sonen, har bunden rotasjon, ifølge Eos.org. 

Det gjelder særlig for planeter rundt røde dvergstjerner, den vanligste stjernetypen i universet. 

Disse stjernene er de minste og kjøligste. Den beboelige sonen ligger ganske nærme slike stjerner. Dermed kan mange planeter i denne sonen ha bunden rotasjon. 

Det er likevel foreslått at det kan være områder på slike planeter med beboelige forhold. Et forslag er at temperaturen kan være mild på grensen mellom dagsiden og nattsiden, som forklart i en sak fra The Planetary Society.

En atmosfære som fordeler varme eller en planet med en eksentrisk bane, kan også tillate grei temperatur på deler av planeten, ifølge New Scientist. 

Det er vanskeligere å finne planeter i andre typer solsystem som ligner mer på vårt eget, ifølge Eos.org. Der vil den beboelige sonen være lenger unna stjernen, og planetene er mindre utsatt for å få bunden rotasjon. 

Referanse: 

Xintong Lyu, m. fl.: «Super-Earth LHS3844b is Tidally Locked», The Astrophysical Journal, mars 2024.