Herën e parë që ekipi vëzhgoi TOI-178, një yll rreth 200 vite-dritë larg në konstelacionin e Skulptorit, ata menduan se kishin pikasur dy planetë që rrotullohen rreth tij në të njëjtën orbitë. Por, një vështrim nga afër u tregoi diçka krejt tjetër. "Përmes vëzhgimeve të mëtejshme, ne kuptuam se nuk ishin dy planetë që rrotullohen rreth yllit në të njëjtën distancë nga ai, por shumë planetë që krijojnë një dinamikë shumë të veçantë", thotë Adrien Leleu nga Universiteti i Gjenevës dhe Universiteti i Bernës, Zvicër, i cili udhëhoqi një studim të ri të sistemit.

Nga hulumtimi i ri ka dalë se sistemi përbëhet nga gjashtë ekzoplanetë dhe se të gjithë, përveç atij që ndodhet më afër yllit, duket sikur po hedhin një valle ritmike, ndërsa lëvizin në orbitat e tyre. Me fjalë të tjera, ata janë në rezonancë. Kjo bën që gjatë lëvizjes rreth yllit, pozicionet relative të tyre të përsëriten dhe disa planetë të rreshtohen drejt, njëri pas tjetrit. 

Një lëvizje e ngjashme vërehet në orbitat e tre hënave të Jupiterit: Io, Europa dhe Ganymed. Io, më i afërti me Jupiterin, kryen katër orbita të plota rreth Jupiterit për çdo orbitë që bën Ganymedi, dhe dy orbita të plota për çdo orbitë që bën Europa. Kështu, thuhet se Io, Europa dhe Ganymed ndjekin një zinxhir rezonance 4:2:1. Kurse pesë ekzoplanetët e jashtëm të sistemit TOI-178 ndjekin një zinxhir rezonance shumë më kompleks, të formës 18: 9: 6: 4: 3. Pra, ndërkohë që planeti i dytë nga ylli (i pari në zinxhirin e rezonancës) plotëson 18 orbita, planeti i tretë nga ylli (i dyti në zinxhir) përfundon 9 orbita, e me rradhë.

Më shumë sesa thjesht një kuriozitet orbital, ky vallëzim i planetëve rezonantë jep të dhëna për të kaluarën e sistemit. "Orbitat në këtë sistem janë të renditura shumë mirë, gjë që na tregon se ky sistem ka evoluar qetësisht, që nga lindja e tij," shpjegon bashkëautori Yann Alibert nga Universiteti i Bern. Nëse sistemi do të ishte trazuar, për shembull nga një përplasje gjigande, ky konfigurim i brishtë orbitash nuk do të kish mundur të mbijetojë.

​

• Parregullsi në sistemin ritmik

Por, ndërsa orbitat janë të mirë-organizuara, dendësitë e planetëve "janë shumë më të çrregullta", thotë Nathan Hara nga Universiteti i Gjenevës, Zvicër, i cili gjithashtu ishte i përfshirë në studim. “Duket se ka një planet aq të ngjeshur sa Toka  që rri pranë një tjetri “të butë si sfungjeri”, me dendësi sa gjysma e e Neptunit, pasuar nga një tjetër me dendësi sa Neptuni. Nuk është fare ajo që shohim këtu te ne ”. Në sistemin tonë Diellor, planetët renditen në harmoni: planetët e dendur shkëmborë ndodhen më afër yllit qendror dhe planetët me dendësi të ulët, më larg.

"Ky kontrast midis harmonisë ritmike të lëvizjes orbitale dhe shpërndarjes së çrregullt sipas dendësive sfidon dijen tonë për formimin dhe evolucionin e sistemeve planetare", thotë Leleu.

 

• Kombinimi i teknikave

Për të hetuar arkitekturën e pazakontë të sistemit, ekipi përdori të dhëna nga sateliti CHEOPS i Agjencisë Evropiane të Hapësirës, ​​së bashku me instrumentin ESPRESSO me bazë tokësore në VLT të ESO-s dhe NGTS dhe SPECULOOS, të dy të vendosur në Observatorin Paranal të ESO-s, në Kili. Meqenëse ekzoplanetët janë jashtëzakonisht të ndërlikuar për t'u parë direkt me teleskop, astronomët duhet të mbështeten në teknikat e tjera për t'i zbuluar ata. Metodat kryesore të përdorura janë imazhet e tranzitit - vëzhgimi i dritës së emetuar nga ylli qendror, që zbehet ndërsa një ekzoplanet kalon para tij kur vëzhgohet nga Toka - dhe shpejtësitë radiale - vëzhgimi i spektrit të dritës së yllit për të gjetur shenja të lehta luhatjesh që ndodhin kur ekzoplanetët lëvizin në orbitat e tyre. Ekipi i përdori të dyja metodat për të vëzhguar sistemin: CHEOPS, NGTS dhe SPECULOOS për tranzitin dhe ESPRESSO për shpejtësitë radiale.

Duke kombinuar të dyja metodat, astronomët qenë në gjendje të mbledhin informacionin kyç në lidhje me sistemin dhe planetët e tij, të cilët orbitojnë rreth yllit të tyre qendror shumë më afër dhe shumë më shpejt sesa Toka orbiton Diellin. Më i shpejti (planeti më i brendshëm) përfundon një orbitë në vetëm disa ditë, ndërsa më i ngadalshmi zgjat rreth dhjetë herë më shumë. Të gjashtë planetët kanë diametra që variojnë nga një në rreth tre herë më të mëdhenj se Toka, ndërsa masat e tyre janë 1.5 deri në 30 herë më të mëdha se Toka. Disa nga planetët janë shkëmborë, por më të mëdhenj se Toka - këta planetë quhen Super-Toka. Të tjerët janë planetë me gaz, si planetët e jashtëm në Sistemin tonë Diellor, por më të vegjël - këta njihen me nofkën Mini-Neptunët.

Megjithëse asnjëri nga gjashtë ekzoplanetët e zbuluar nuk ndodhet në zonën e banueshme të yllit, studiuesit besojnë se duke vazhduar zinxhirin e rezonancës, mund të gjenden planetë të tjerë, brenda ose afër kësaj zone. Teleskopi Ekstremisht i Madh i ESO (ELT), i cili pritet të fillojë të funksionojë në këtë dekadë, do të jetë në gjendje t’i shohë drejtpërdrejt ekzoplanetët shkëmborë në zonën e banueshme të një ylli, madje të karakterizojë edhe atmosferën e tyre, duke rritur mundësitë e njohjes në detaje më të hollësishme të sistemeve si TOI-178.