I en tidning publicerad i Astronomi &Astrofysik , ett team av forskare från Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA3) upptäckte observationsbevis för existensen av två distinkta populationer av jätteplaneter.

Än så länge, mer än 3500 planeter har upptäckts som kretsar kring stjärnor av soltyp. Även om de senaste resultaten tyder på att de flesta planeterna i galaxen är steniga som jorden, en stor population av gigantiska planeter, med massor upp till 10 eller 20 gånger massan av Jupiter (i sig 320 gånger jordens massa), upptäcktes också.

En stor del av informationen om hur dessa planeter bildas kommer från analysen av sambandet mellan planeterna och deras värdstjärna. De första resultaten har visat, till exempel, att det finns ett nära samband mellan stjärnans metallicitet och planetens förekomst eller frekvens. Stjärnmassa har också föreslagits påverka planetbildningens effektivitet.

Toppmoderna modeller för planetbildning tyder på att det finns två huvudvägar för bildandet av gasjättar. Den så kallade core-accretion-processen innebär att först, en stenig/isig kärna bildas, som drar gas runt sig, så småningom resulterade i en gigantisk planet. Den andra antyder att instabiliteter i den protoplanetära skivan5 kan leda till bildandet av gasklumpar, som sedan drar ihop sig för att bilda en gigantisk planet.

Vardan Adibekyan (IA &Universidade do Porto) säger, "Vårt lag, använda offentliga exoplanetdata, fick intressanta observationsbevis för att jätteplaneter som Jupiter och dess kusiner med större massa, flera tusen gånger mer massiv än jorden (som vi inte har ett exempel på i solsystemet) bildas i olika miljöer, och göra två distinkta populationer."

Medan objekt mindre än cirka fyra Jupitermassor visar en stark preferens för metallrika stjärnor, i området fyra till 20 Jupitermassa, värdstjärnor tenderar att vara mer metallfattiga och mer massiva, vilket tyder på att dessa enorma jätteplaneter bildas med en annan mekanism än deras samtida med lägre massa. Nuno Cardoso Santos (IA &Faculdade de Ciências da Universidade do Porto) säger, "Resultatet som nu publicerats tyder på att båda mekanismerna kan vara på spel, den första som bildar planeterna med lägre massa, och den andra ansvarig för bildandet av de högre massan."

Jätteplaneterna med lägre massa verkar vara bildade av kärnansamlingsprocessen runt mer metallrika stjärnor, medan mer massiva planeter verkar bildas främst genom gravitationsinstabilitet. Adibekyan säger, "Även om denna upptäckt var ett stort och viktigt steg mot en fullständig förståelse av planetbildning, det är inte den sista och sista. Vårt team kommer entusiastiskt att fortsätta att ta itu med många öppna frågor."

Observationer med GAIA (ESA) kan kasta lite ljus över detta. Inom en snar framtid, uppdrag som ESA:s CHEOPS och PLATO, eller NASA:s TESS, vilket gör det möjligt att studera mass-radie-relationen, tillsammans med studier av deras atmosfäriska sammansättning med hjälp av instrument som ESO:s ESPRESSO vid VLT och HIRES vid ELT, eller James Webb Space Telescope (JWST), kan också medföra nya begränsningar för processerna för planetbildning.