Fyra nyupptäckta planeter kan hjälpa forskare att lära sig mer om hur jorden och vårt solsystem utvecklades under deras "tonåren". Exoplaneterna bor cirka 130 ljusår bort och kretsar runt två kända stjärnor, TOI 2076 och TOI 1807, som kan hittas i konstellationerna Boötes och Canes Venatici, respektive.

Båda är dvärgstjärnor av K-typ, mer orange än vår egen sol, och tros ha fötts i samma gasmoln för cirka 200 miljoner år sedan.

Astronomer är intresserade av de fyra nya världarna – var och en två, tre eller fyra gånger så stora som jorden – som de är i de tidiga skedena av skapelsen och kan avslöja mer om hur unga planeter och planetsystem utvecklas.

De upptäcktes av forskare från Loughborough University och över 25 andra institut runt om i världen. Projektet har letts av NASA med hjälp av data från NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

"Planeterna i båda systemen befinner sig i en övergångsperiod, eller tonåring, fas av deras livscykel, sa Christina Hedges, en astronom vid Bay Area Environmental Research Institute i Moffett Field, i Kalifornien, och NASA:s Ames Research Center i Silicon Valley.

"De är inte nyfödda, men de är inte heller fasta. Att lära oss mer om planeter i detta tonårsstadium kommer i slutändan att hjälpa oss att förstå äldre planeter i andra system."

Loughborough-studenten Alex Hughes gjorde först TOI 2076 till astronomernas uppmärksamhet 2019, medan han arbetade på ett grundutbildningsprojekt och letade efter ljuskurvor – han har sedan dess tagit examen med en kandidatexamen i fysik.

Med hjälp av TESS-data, han fann att ljuset från stjärnan doppade med jämna mellanrum – vilket möjligen indikerar närvaron av exoplaneter.

Efter att ha kontaktat Dr Hedges för att markera fyndet, ett multinationellt samarbete mellan forskare och astronomer upptäckte tre världar som kretsade runt stjärnan.

Den innersta planeten, TOI 2076b, är ungefär tre gånger jordens storlek och cirklar sin stjärna var tionde dag.

yttre världar, TOI 2076c och d, är lite över fyra gånger större än jorden, med omlopp som överstiger 17 dagar.

Den andra stjärnan, TOI 1807, är värd för bara en känd planet, TOI 1807 b, som först upptäcktes av NASA 2020. Den är ungefär dubbelt så stor som jorden och kretsar runt stjärnan på bara 13 timmar.

Alex, som nu studerar till en magisterexamen i fysik vid UCL, sa:"Att upptäcka ett planetsystem som existerar under denna övergångsperiod för "tonåren" ger oss en chans att testa våra modeller av denna tidiga evolutionsperiod och undersöka några av de frågor vi fortfarande har.

"Jag tror att TOI 2076 och TOI 1807 kommer att hjälpa oss att bättre förstå tidiga bildnings- och evolutionsprocesser, så att vi kan förstå hur vårt eget solsystem kom till."

Dr Shaun Atherton, vid Loughborough's School of Science, var också involverad i identifieringen och var Alex projektledare.

Han tillade:"Denna upptäckt är viktig av två skäl. Den ena är åldern på de två stjärnorna. Att undersöka både stjärnorna och deras planeter i detta skede av evolutionen kommer att ge insikter i vårt eget solsystems tidiga evolution. För det andra är det gemensamma ursprunget till de två stjärnorna. Född i samma gasmoln, men efter att ha flyttat isär, vi kan lära oss om hur dessa två stjärnsystem har utvecklats separat."

Forskare arbetar för närvarande med att mäta planeternas massor, men störningar från de hyperaktiva unga stjärnorna kan göra detta utmanande.

Enligt teoretiska modeller, Planeter har till en början tjocka atmosfärer kvar från deras bildande i skivor av gas och damm runt spädbarnsstjärnor. I vissa fall, planeter förlorar sin ursprungliga atmosfär på grund av stjärnstrålning, lämnar efter sig steniga kärnor. Vissa av dessa världar fortsätter att utveckla sekundära atmosfärer genom planetära processer som vulkanisk aktivitet. Åldrarna för TOI 2076- och TOI 1807-systemen tyder på att deras planeter kan befinna sig någonstans i mitten av denna atmosfäriska evolution.

TOI 2076b tar emot 400 gånger mer UV-ljus från sin stjärna än jorden gör från vår egen sol – och TOI 1807b får runt 22, 000 gånger mer. Om forskare kan upptäcka planeternas massor, informationen kan hjälpa dem att avgöra om uppdrag som NASAs Hubble och kommande James Webb-rymdteleskop kan studera planeternas atmosfärer – om de har dem.

En artikel som beskriver resultaten har publicerats i Astronomisk tidskrift .