Astronomer från University of Warwick har observerat en exoplanet som kretsar runt en stjärna på drygt 18 timmar, den kortaste omloppsperioden som någonsin observerats för en planet av sin typ.

Det betyder att ett enda år för denna heta Jupiter – en gasjätte som till storlek och sammansättning liknar Jupiter i vårt eget solsystem – går på mindre än ett dygn av jordtiden.

Upptäckten beskrivs i en ny tidning som publicerades idag (20 februari) för Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society och forskarna tror att det kan hjälpa till att lösa ett mysterium om huruvida sådana planeter är i färd med att spiralera mot sina solar till deras förstörelse.

Planeten NGTS-10b upptäcktes cirka 1000 ljusår bort från jorden som en del av Next-Generation Transit Survey (NGTS), en exoplanetundersökning baserad i Chile som syftar till att upptäcka planeter ner till Neptunus storlek med hjälp av transitmetoden. Detta innebär att man observerar stjärnor för en kontrollampa dipp i ljusstyrka som indikerar att en planet har passerat framför den.

När som helst observerar undersökningen 100 kvadratgrader av himlen, vilket inkluderar cirka 100, 000 stjärnor. Av dessa 100, 000 stjärnor denna fångade astronomernas blick på grund av de mycket frekventa dipparna i stjärnans ljus som orsakas av planetens snabba omloppsbana.

Huvudförfattaren Dr James McCormac från University of Warwick Department of Physics sa:"Vi är glada över att tillkännage upptäckten av NGTS-10b, en extremt kort period av Jupiterstor planet som kretsar kring en stjärna som inte är alltför olik vår sol. Vi är också glada över att NGTS fortsätter att tänja på gränserna inom markbaserad transiterande exoplanetvetenskap genom upptäckten av sällsynta klasser av exoplaneter.

"Även om i teorin heta Jupiters med korta omloppsperioder (mindre än 24 timmar) är lättast att upptäcka på grund av sin stora storlek och täta transiter, de har visat sig vara extremt sällsynta. Av de hundratals heta Jupiters som för närvarande är kända finns det bara sju som har en omloppstid på mindre än en dag."

NGTS-10b kretsar så snabbt eftersom den är mycket nära sin sol - bara dubbelt så stor som stjärnans diameter som, i samband med vårt solsystem, skulle placera den 27 gånger närmare än Merkurius är vår egen sol. Forskarna har noterat att det är farligt nära den punkt att tidvattenkrafter från stjärnan så småningom skulle slita isär planeten.

Planeten är sannolikt tidvattenlåst så ena sidan av planeten är ständigt vänd mot stjärnan och konstant varm - astronomerna uppskattar medeltemperaturen till mer än 1000 grader Celsius. Stjärnan i sig är cirka 70 % av vår sols radie och 1000 grader svalare. NGTS-10b är också en utmärkt kandidat för atmosfärisk karakterisering med det kommande rymdteleskopet James Webb.

Genom att använda transitfotometri, forskarna vet att planeten är 20 % större än vår Jupiter och drygt två gånger massan enligt radiella hastighetsmätningar, fångas vid en lämplig punkt i sin livscykel för att hjälpa till att svara på frågor om utvecklingen av sådana planeter.

Massiva planeter bildas vanligtvis långt bort från stjärnan och vandrar sedan antingen genom interaktioner med skivan medan planeten fortfarande bildas, eller från interaktioner med ytterligare planeter mycket längre ut senare i deras liv. Astronomerna planerar att ansöka om tid för att få högprecisionsmätningar av NGTS-10b, och att fortsätta observera den under det kommande decenniet för att avgöra om denna planet kommer att förbli i denna omloppsbana under en tid framöver – eller kommer att spiralera in i stjärnan till dess död.

Medförfattaren Dr. David Brown tillägger:"Man tror att dessa ultrakorta planeter migrerar in från de yttre delarna av deras solsystem och så småningom konsumeras eller störs av stjärnan. Antingen har vi mycket tur att fånga dem under denna korta period bana, eller processerna genom vilka planeten migrerar in i stjärnan är mindre effektiva än vi föreställer oss, i så fall kan den leva i den här konfigurationen under en längre tid."

Medförfattaren Dr Daniel Bayliss sa:"Under de kommande tio åren, it might be possible to see this planet spiralling in. We'll be able to use NGTS to monitor this over a decade. If we could see the orbital period start to decrease and the planet start to spiral in, that would tell us a lot about the structure of the planet that we don't know yet.

"Everything that we know about planet formation tells us that planets and stars form at the same time. The best model that we've got suggests that the star is about ten billion years old and we'd assume that the planet is too. Either we are seeing it in the last stages of its life, or somehow it's able to live here longer than it should."

NGTS ligger vid European Southern Observatorys Paranal Observatory i hjärtat av Atacamaöknen, Chile. Det är ett samarbete mellan UK Universities Warwick, Leicester, Cambridge, och Queen's University Belfast, tillsammans med Observatoire de Genève, DLR Berlin och Universidad de Chile. I UK, the facility and the research is supported by the Science and Technologies Facilities Council (STFC) part of UK Research and Innovation (UKRI).