Under det senaste decenniet, tusentals planeter har upptäckts bortom vårt solsystem. Dessa planeter har gett astronomer möjlighet att studera planetsystem som trotsar våra förutfattade meningar. Detta inkluderar särskilt massiva gasjättar som är många gånger så stora som Jupiter (aka "super-Jupiters"). Och så finns det de som kretsar särskilt nära sina solar, annars känd som "heta Jupiters".

Konventionell visdom indikerar att gasjättar bör existera långt från sina solar och ha långa omloppsperioder som kan pågå i ett decennium eller längre. Dock, i en nyligen genomförd studie, ett internationellt team av astronomer tillkännagav upptäckten av en "het Jupiter" med den kortaste omloppstiden hittills. Ligger 1, 060 ljusår bort från jorden, den här planeten (NGTS-10b) tar bara 18 timmar att fullborda en hel bana av sin sol.

Som teamet säger i sin studie, som nyligen dök upp i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society ( MNRAS ), planeten upptäcktes av Next Generation Transit Survey (NGTS). Beläget vid European Southern Observatory (ESO) Paranal Observatory i Chile, detta teleskop används av ett konsortium av europeiska universitet och byråer för att jaga efter extrasolära planeter.

Specifikt, NGTS sysslar med att hitta exoplaneter i storleken Neptunus och superjorden runt ljusa stjärnor. Hittills, majoriteten av stora planeter som har korta omloppsperioder har varit heta Jupiters, vilka är lättast att upptäcka med transitmetoden, speciellt med markbaserade teleskop.

Dr James McCormac, en postdoktorand forskare vid University of Warwicks Center for Exoplanets and Habitability och medlem av NGTS, var också huvudförfattare till studien. Som han förklarade för Universe Today via e-post:

"The Next Generation Transit Survey (NGTS) är en robotexoplanetundersökning utformad för att upptäcka exoplaneter i Neptunusstorlek. Den består av 12 identiska 20 cm-teleskop och är placerad vid European Southern Observatory i Chile. Vi mäter det minimala fallet (så lågt som 0,1). procent) i ljusintensiteten när en planet passerar över sin stjärnas yta. Hittills, vi har hittat nio nya transiterande exoplaneter, inklusive en Neptunusliknande planet (NGTS-4b)."

De flesta av de heta Jupiters som upptäckts har omloppsperioder på cirka 10 dagar, vilket är det som gör NGTS-4b särskilt speciell. Medan heta Jupiters med ultrakort period (de med omloppsperioder på mindre än 24 timmar) teoretiskt sett är lättast att upptäcka, de har visat sig vara extremt sällsynta. Hittills, endast sex av de 337 heta Jupiter som upptäckts har omloppsperioder kortare än ett dygn.

Med hjälp av NGTS-data, McCormac och hans kollegor fastställde att NGTS-10b är ungefär lika stor som Jupiter men med ungefär dubbelt så stor massa. Det är värdstjärnan, NGTS-10, är en relativt aktiv K5V huvudsekvens orange dvärgstjärna, vilket betyder att den är något mindre, svagare och svalare än vår sol. Men med tanke på hur nära NGTS-10b är i sin omloppsbana, planeten får all värme och strålning den kan hantera.

Med en omloppstid på bara 18 timmar, NGTS-10b är inte bara den kortaste planet som hittills observerats. Det finns också på en mycket kort lista över planeter som är främsta kandidater för studiet av tidvatteninteraktioner mellan stjärnor och en planet. McCormac skriver, "Dessa närliggande jätteplaneter förväntas interagera med sina stjärnor tidvatten och så småningom spiralera in i stjärnan och bli förtärda. Så antingen har vi mycket tur att fånga planeter som NGTS-10b när de spirar in, eller så är tidvatteninteraktionsprocesserna mindre effektiva än vi förväntar oss och planeterna med ultrakort period kan överleva vid dessa närliggande separationer under långa tidsperioder."

Kortfattat, NGTS-10b har en bana som placerar den inom 1,46 ± 0,18 Roche-radier från sin värdstjärna, vilket betyder att det sakta spiralerar inåt. I den takt de beräknade, McCormac och hans team uppskattar att dess omloppsperiod kommer att förkortas med sju sekunder under de kommande decennierna, och planeten kommer så småningom att slitas i bitar av NGTS-10.

"Om tidvatteninteraktionsprocesserna är effektiva, då kommer NGTS-10b att sakta spiralera in under de kommande 38 miljoner åren och förbrukas av stjärnan, " sa McCormac. "Men, om de är mindre effektiva, planeten skulle kunna leva vid sin nuvarande separation mycket längre. Vi hoppas kunna göra ytterligare mätningar i framtiden för att fastställa ödet för NGTS-10b."

Under det kommande decenniet, McCormac och hans kollegor hoppas kunna genomföra ytterligare observationer av NGTS-10b för att se om den visar några tecken på spiral mot sin stjärna. Att direkt mäta infallshastigheten (om det skulle finnas någon) kommer att göra det möjligt för astronomer att sätta strängare begränsningar på effektiviteten av tidvatteninteraktioner mellan stjärnor och planeter.