Astronomer har upptäckt fyra exceptionellt lågdensitetsplaneter som kretsar kring en 20 miljoner år gammal stjärna vid namn V1298 Tau, vilket ger insikter i bildandet av vanliga planetsystem. Dessa världar, med densiteter liknande polystyren, ses som föregångare till superjordar och sub-Neptunusar. Resultaten, baserade på fem års observationer, belyser en ung version av system som är vanliga över hela galaxen.
I ett betydande framsteg för exoplanetforskning har ett team ledd av John Livingston vid Astrobiology Center i Tokyo, Japan, och Erik Petigura vid University of California, Los Angeles, karakteriserat fyra planeter runt den unga stjärnan V1298 Tau. Först identifierad 2017 undersöktes systemet under fem år med rymdbaserade och markbaserade teleskop för att upptäcka subtila orbitalvariationer orsakade av gravitationsinteraktioner mellan planeterna. Dessa variationer möjliggjorde precisa mätningar av varje planets radie och massa. Planeterna uppvisar radier mellan fem och tio gånger Jordens, men massor bara några få gånger större, vilket resulterar i densiteter jämförbara med Styrofoam. «Dessa planeter har densiteten hos Styrofoam; de är extremt lågdensitet», noterade Petigura. Stjärnans ungdom – uppskattad till 20 miljoner år – ger en sällsynt ögonblicksbild av planetär evolution. Planeterna krymper för närvarande under gravitationen och förväntas utvecklas till superjordar eller sub-Neptunusar, som är 1 till 3 gånger Jordens radie. De kretsar i en tät klunga med perioder i orbitalresonans, där tidpunkterna är multipler av varandra – en konfiguration vanlig i tidiga planetsystem. «Vi ser en ung version av en typ av planetsystem som vi ser över hela galaxen», förklarade Petigura. Denna uppställning kontrasterar mot äldre system som vanligtvis observeras, som är miljarder år gamla och svårare att studera för bildningsprocesser. Sean Raymond vid University of Bordeaux i Frankrike prisade upptäckten: «Detta upptäckta system med närbelägna, lägre massa-planeter som kretsar runt en mycket ung stjärna representerar en potentiell föregångare till ett typiskt sub-Neptunus-system. Upptäckten är fantastisk, eftersom det är mycket svårt att karakterisera sådana unga system». Forskningen stämmer överens med modeller för planetbildning, där initialt trånga resonanser ofta destabiliseras över tid, vilket speglar aspekter av vårt solsystems historia. Publicerad i Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09840-z) understryker studien utmaningarna i att mäta den yttre planetens bana, som krävde noggranna antaganden men slutligen lyckades.