En planet kretsar baklänges runt en röd dvärg och ingen jätte i närheten kan förklara det

En planet 72 ljusår från Jorden kretsar kring sin stjärna åt fel håll. GJ 3090 b, en värld som är drygt dubbelt så bred som Jorden, färdas runt sin röda dvärg i motsatt riktning mot stjärnans egen rotation, lutad omkring 136 grader från där planeter förväntas befinna sig. Det är den första planeten någonsin som upptäckts röra sig baklänges kring en röd dvärg, den vanligaste stjärntypen i galaxen.

Baklängesplaneter är sällsynta, men inte nya. I vartenda tidigare fall av en så här illa avvikande bana i ett system med flera planeter har astronomer kunnat peka ut en boven: en följeslagarstjärna eller en stor yttre planet vars gravitation under miljontals år dragit en granne ur kurs. Runt GJ 3090 finns ingen sådan mobbare. Den frånvaron är den verkliga nyheten, eftersom den antyder att planeten kan ha fötts i en skiva av gas och stoft som redan snurrade åt fel håll.

”Till vår stora förvåning befinner sig planeten GJ 3090 b inte bara på en mycket felinriktad bana, den kretsar också retrograd”, säger Yann Carteret, doktorand vid University of Geneva och första författare till studien i Astronomy & Astrophysics.

Planeten är en subneptunus, omkring 2,2 gånger jordens radie och 4,5 gånger dess massa, och den fullbordar ett varv på ungefär 2,9 dygn. Dess stjärna, en röd dvärg av M-typ i södra stjärnbilden Fenix, är mindre och svalare än solen. Systemet rymmer också minst en planet till, en bekräftad subneptunus med en omloppstid på 16 dygn, plus en kandidat med 13 dygn.

Så fångade man en planet som går åt fel håll

Ingen kan fotografera banan direkt. I stället läste teamet av den från stjärnljuset, med hjälp av ett knep som kallas Rossiter-McLaughlin-effekten. En roterande stjärna har en sida som vänder sig mot oss och en som vänder sig bort, så ljuset från den första halvan är något blåförskjutet och från den andra rödförskjutet. När en planet passerar över stjärnans skiva blockerar den en fläck av den ena halvan och sedan den andra. I vilken ordning den täcker dem avslöjar färdriktningen.

För en planet som går åt rätt håll täcks den annalkande halvan först. GJ 3090 b täcker dem i omvänd ordning.

Signalen är pytteliten. En transit här varar ungefär en och en kvart, planeten är liten och stjärnan roterar långsamt. Teamet använde NIRPS, en infraröd spektrograf vid European Southern Observatorys 3,6-metersteleskop på La Silla i Chile, byggd av ett konsortium lett av University of Geneva och Université de Montréal. Röda dvärgar lyser mycket starkare i infrarött än i synligt ljus, vilket är anledningen till att ett infrarött instrument kunde göra vad optiska har svårt för.

Forskarna observerade sex transiter med NIRPS, fyra av dem samtidigt med den äldre spektrografen HARPS, och samlade in 193 spektra under cirka 23 timmar. I stället för att leta efter den klassiska vobblen i stjärnans övergripande hastighet, som var alltför svag för att upptäcka, använde de en metod som kallas RM Revolutions och analyserar ljuset från den exakta remsan av stjärnan som är gömd bakom planeten vid varje ögonblick. GJ 3090 b är nu den minsta planeten kring en röd dvärg med en fullständig tredimensionell lutningsmätning.

Var 136 grader ligger

I vårt solsystem kretsar planeterna inom omkring 7 grader från solens ekvator, och var och en av dem går samma väg som solen vänder sig. En vinkel på 90 grader skulle innebära en polär bana, som passerar över stjärnans poler. Allt över 90 är retrograd. Vid 136 grader är GJ 3090 b närmare helt upp och ner än mittemellan.

Det placerar den bland de mest lutande planeter för vilka astronomer har en tredimensionell mätning, tillsammans med två gasjättar, KELT-19 b och TOI-1710 b. Det är också bara det sjätte bekräftade systemet med flera planeter som innehåller en som lutar mer än 70 grader. I de övriga fem, påpekar teamet, finns det alltid antingen en vid binär följeslagarstjärna eller en massiv yttre planet som kan ha orsakat skadan.

Röda dvärgar gör resultatet ännu märkligare. Deras djupa, omrörda yttre lager antas utöva starka tidvattenkrafter på närliggande planeter, vilket gradvis drar lutande banor tillbaka i linje. GJ 3090 b verkar ha undgått den korrigeringen, troligast för att den är liten och ligger precis tillräckligt långt ut, vid ungefär 13 gånger stjärnans radie, för att tidvattenpåverkan ska vara svag.

Den saknade boven och en andrahandsskiva

Teamet gick på jakt efter en dold störare. Genom att kombinera flera års radialhastighetsdata från HARPS och NIRPS, högupplöst speckleavbildning och mätningar från rymdteleskopet Gaia, uteslöt de alla följeslagarstjärnor inom cirka 3 astronomiska enheter, och alla planeter tyngre än Jupiter inom 15 astronomiska enheter, under antagandet att den kretsar i samma plan som GJ 3090 b. Allt tyngre än 13 Jupitermassor, gränsen över vilken objekt räknas som bruna dvärgar, är uteslutet ut till 100 astronomiska enheter under samma antagande.

”Avsaknaden av en massiv följeslagare för att förklara denna ovanliga bana kommer att leda oss till att utforska andra hypoteser”, säger medförfattaren Vincent Bourrier vid University of Geneva.

Deras föredragna förklaring är en andra generationens skiva. Efter att stjärnans ursprungliga skiva hade försvunnit, kan den unga röda dvärgen ha svept upp färsk gas och stoft från det interstellära rymden. Det materialet skulle anlända med en slumpmässig orientering, och i detta fall anlände det snurrande mot stjärnan. Planeterna skulle då ha bildats inuti denna lutande skiva och vandrat inåt tillsammans. Författarna knyter idén till så kallade Peter Pan-skivor, röda dvärgskivor som fortsätter att mata sina stjärnor i tiotals miljoner år, långt längre än modellerna förväntar sig.

Deras beräkning lägger till en begränsning. För att stjärnan inte skulle rikta om sig efter den nya skivan, kan den ha svalt mindre än cirka 1 500 jordmassor av material, vilket vid standardproportioner innebär ungefär 15 jordmassor av stoft. Planeterna ensamma står för en stor andel av detta, så det mesta av stoftet i skivan måste ha hamnat i planeter snarare än att ha fallit på stjärnan.

Vad det inte avgör

136-graderssiffran har vida felstaplar, från cirka 118 till 160 grader. Teamet utesluter en polär bana vid 2,5 sigma, ett meningsfullt resultat men långt ifrån 5-sigma-standarden som fysiker reserverar för upptäckter. Den fullständiga tredimensionella lutningen beror också på uppskattningar av stjärnans rotationsperiod, radie och lutning, inte bara på transitdata.

Den slutliga anpassningen vilar på fem nätter från ett enda instrument. En NIRPS-transit med dålig signal togs bort, och HARPS-data var för svaga för att begränsa vinkeln, så inget andra instrument bekräftar oberoende riktningen.

Sökandet efter följeslagare har ett kryphål som författarna redogör för. Deras gränser antar att alla dolda jättar kretsar i samma plan som GJ 3090 b. En massiv kropp på en brant lutande bana är inte fullt utesluten. Scenariot med en andra skiva är en slutsats utifrån vad som saknas, inte något som någon har observerat.

Vanliga frågor om baklängesplaneter

Vad är en retrograd planet?

En retrograd planet kretsar kring sin stjärna i motsatt riktning mot stjärnans egen rotation. Planeter bildas ur samma roterande skiva som föder deras stjärna, så de delar normalt dess riktning. En retrograd bana innebär att något har lutat planeten eller dess födelseskiva med mer än 90 grader.

Hur vet astronomer åt vilket håll en planet kretsar?

De observerar planeten när den passerar framför sin stjärna och mäter hur färgen på stjärnljuset skiftar. Eftersom ena sidan av en roterande stjärna närmar sig oss och den andra avlägsnas, visar ordningen i vilken planeten blockerar varje sida dess färdriktning. Detta är Rossiter-McLaughlin-effekten.

Kretsar något baklänges i vårt solsystem?

Ingen planet kretsar baklänges runt solen, och alla åtta håller sig nära solens ekvator. Vissa månar gör det: Neptunus största måne, Triton, kretsar i motsatt riktning mot planetens rotation och tros vara ett infångat objekt. Venus roterar baklänges på sin axel, men dess bana går åt rätt håll.

Kan GJ 3090 b hysa liv?

Studien säger inget om liv. Planeten kretsar kring sin stjärna på under tre dygn, mycket närmare än Merkurius är solen. Med cirka 4,5 jordmassor och 2,2 jordradier är den en subneptunus, en klass som vanligtvis antas ha ett tjockt gashölje snarare än en blottad stenig yta.

Planeten identifierades först av NASA:s rymdteleskop TESS och bekräftades 2022. NIRPS-transiterna bakom den nya mätningen registrerades 2024, och artikeln accepterades av Astronomy & Astrophysics i augusti 2026 och publicerades i september. Författarnas scenario ger en testbar förutsägelse: om varje planet i systemet bildades i samma lutande skiva, bör syskonen till GJ 3090 b dela dess baklängeslutning. Nästa steg är att mäta deras banor också, vilket kommer att bli svårt eftersom 16-dygnsplaneten aldrig passerar framför sin stjärna sett från vår position.

Referens: Carteret et al., ”Upside down: GJ 3090 b the first retrograde exoplanet around an M dwarf detected with NIRPS,” Astronomy & Astrophysics, 2026. DOI: 10.1051/0004-6361/202661989

Taggar: ESO, exoplaneter, GJ 3090 b, La Silla Observatory, NIRPS, red dwarf