Planeter föds ur det material som blir kvar runt en ung stjärna. Stoftkorn klumpar ihop sig, växer till allt större kroppar och kan till slut bli hela världar. Grundprincipen låter enkel, men forskarna försöker fortfarande förstå hur processen klarar några avgörande hinder. Upptäckten av Elias 2-24 b gör frågan ännu mer aktuell. Den unga gasjätten verkar ha vuxit fram på mindre än en miljon år, betydligt snabbare än många modeller har haft lätt att förklara.
Elias 2-24 b visar hur snabbt en planet kan födas
Det går att hitta planeter som är miljarder år gamla. Betydligt svårare är det att fånga en planet medan den fortfarande håller på att bildas.
Det är precis vad astronomerna ser i systemet Elias 2-24, omkring 450 ljusår från jorden.
NASA presenterade den 16 september 2026 Elias 2-24 b som den yngsta bekräftade planeten som hittills upptäckts. Stjärnsystemet är mindre än en miljon år gammalt och planeten ligger fortfarande inbäddad i den skiva av gas och stoft som den föddes ur.
Det är ungefär astronomins motsvarighet till att hitta en planet på BB-avdelningen.
Ännu märkligare är var planeten finns.
Elias 2-24 b kretsar ungefär 55 astronomiska enheter från sin stjärna. En astronomisk enhet är avståndet mellan jorden och solen. Jupiter ligger som jämförelse drygt fem astronomiska enheter från solen.
Den unga planeten befinner sig alltså mycket långt ut i sitt planetsystem och verkar redan ha hunnit bli en gasjätte i ungefär Jupiters massklass.
Det är svårt att få ihop med den enklaste versionen av teorin om hur gasjättar bildas.
För att förstå varför måste vi börja mycket tidigare.
Hur bildas planeter?
Nästan allt börjar med en stjärna.
Stjärnor föds när stora moln av gas och stoft i rymden kollapsar under sin egen gravitation. Det mesta av materialet faller in mot mitten och bygger den nya stjärnan.
Men allt hamnar inte där.
Molnet roterar redan från början, och när det krymper ökar rotationshastigheten. En del av materialet lägger sig därför i en tunn, roterande skiva runt den unga stjärnan.
Den kallas en protoplanetär skiva.
Det är planeternas byggarbetsplats.
Skivan består framför allt av gas, men också av enorma mängder mikroskopiskt stoft. Med tiden förändras både skivan och materialet i den.
Ur dessa små partiklar kan planeter växa fram.
Den förenklade kedjan ser ut så här:
stoft → småsten → planetesimaler → planetembryon → protoplaneter → planeter
Problemet är att nästan varje pil i den kedjan innehåller frågor som forskarna fortfarande arbetar med.
Första steget: stoftkorn börjar fastna
De första byggstenarna är mycket små.
Det kan handla om mineralpartiklar och iskorn som inte är större än en bråkdel av ett sandkorn. När partiklarna rör sig genom skivan kolliderar de.
Vid låga hastigheter kan de fastna i varandra.
Det fungerar lite som när damm under en möbel samlas till större tussar. Ju fler partiklar som fastnar, desto större blir klumparna.
På det sättet kan mikroskopiskt stoft växa till millimeter- och centimeterstora korn.
Det här steget kan ske tidigt.
Sedan blir det svårare.
Problemet: varför blir inte allt bara krossat?
Det är lätt att föreställa sig att två små stenar som kolliderar automatiskt blir en större sten.
Så fungerar det inte alltid.
När partiklarna blir större ökar kollisionshastigheterna. I stället för att fastna kan de studsa mot varandra eller splittras.
Samtidigt bromsas partiklarna av gasen i skivan.
Det gör att de långsamt kan börja röra sig inåt mot stjärnan.
Det skapar ett grundproblem för planetbildningen.
Byggmaterialet måste hinna bli till större kroppar innan det antingen krossas eller försvinner in mot stjärnan.
Det här har länge varit ett av de stora mysterierna.
Från småsten till planetesimal
En viktig modern förklaring handlar om att partiklarna inte behöver växa en och en hela vägen.
I stället kan stora mängder småsten koncentreras till samma områden i skivan.
Gas och partiklar påverkar varandra och kan under rätt förhållanden skapa täta ansamlingar av fast material. Processen kallas streaminginstabilitet.
När koncentrationen blir tillräckligt stor kan gravitationen börja dominera.
Då kan en hel samling små partiklar kollapsa och bilda betydligt större kroppar nästan på en gång.
Dessa kallas planetesimaler.
De kan vara kilometerstora eller större.
Det är ett viktigt tröskelvärde.
När objekten blivit så stora börjar deras egen gravitation spela en mycket större roll. De kan dra till sig andra kroppar och växa ännu snabbare.
Planetbyggandet går in i en ny fas.
Gravitationen börjar göra jobbet
När planetesimalerna kretsar runt stjärnan kolliderar de ibland med varandra.
De största kropparna har en fördel.
Ju större de blir, desto starkare gravitation får de. Det gör att de kan påverka banorna för mindre objekt och dra till sig ännu mer material.
Tillväxten kan därför förstärka sig själv.
Stora kroppar växer snabbare än små.
Efter hand bildas så kallade planetembryon, som kan vara hundratals eller tusentals kilometer stora.
Fortsätter tillväxten uppstår protoplaneter.
Vid det här laget börjar objekten likna riktiga planeter, även om mycket fortfarande kan hända.
De kan kollidera med varandra.
De kan kasta ut andra kroppar ur planetsystemet.
De kan flytta sig närmare eller längre från stjärnan.
Och i vissa fall kan de börja samla på sig enorma mängder gas.
Småsten kan få planeter att växa mycket snabbare
En av de viktigaste förändringarna i forskarnas bild av planetbildning är insikten att större kroppar inte bara behöver växa genom att kollidera med andra stora kroppar.
De kan också samla in små partiklar mycket effektivt.
Processen kallas småstensackretion, eller pebble accretion.
Föreställ dig en ung planetkärna omgiven av mängder av centimeterstora partiklar som driver genom gasen.
När småstenen passerar planetkärnan påverkas den av kärnans gravitation. Gasens motstånd bromsar samtidigt partikeln.
Kombinationen kan göra att småstenen inte lyckas fly igen.
Den faller ner på planeten.
Om stora mängder småsten strömmar förbi kan en planetkärna växa betydligt snabbare än om den bara väntar på slumpmässiga kollisioner med andra stora planetesimaler.
Det kan vara en viktig del av förklaringen till hur stora planeter hinner bildas så tidigt.
Så föds en gasjätte
Jorden, Mars och andra stenplaneter består till största delen av sten och metall.
Jupiter och Saturnus är något annat.
För att skapa en gasjätte räcker det inte att bygga en fast kropp. Planeten måste också samla på sig stora mängder väte och helium från den protoplanetära skivan.
Den ledande modellen brukar kallas kärnackretion.
Först bildas en fast planetkärna.
När kärnan växer till flera gånger jordens massa får den tillräckligt stark gravitation för att hålla kvar ett allt större lager gas.
Till en början går gasinsamlingen relativt långsamt.
Men när gaslagret blir tillräckligt massivt kan processen accelerera.
Planeten börjar då dra åt sig gas mycket snabbt.
På astronomiska tidsskalor kan slutet av processen gå fort.
Resultatet blir en Jupiterliknande planet.
Gasjättar tävlar mot klockan
Här finns ytterligare ett problem.
Gasjättar har inte obegränsat med tid på sig.
Gas och stoft i den protoplanetära skivan finns bara kvar under en begränsad period. Den unga stjärnan drar åt sig en del av materialet samtidigt som strålning och stjärnvind gradvis blåser bort resten.
Efter några miljoner år är stora delar av gasen normalt borta.
En blivande Jupiter måste därför hinna bygga en tillräckligt stor kärna innan bränslet försvinner.
Om kärnan växer för långsamt finns det inte längre tillräckligt med gas att samla in.
Planeten kan då bli en stor sten- eller isplanet i stället för en gasjätte.
Det är därför tiden är så viktig.
Varför Elias 2-24 b förbryllar forskarna
Elias 2-24 b verkar ha klarat hela den svåra processen nästan löjligt snabbt.
Systemet är högst omkring en miljon år gammalt.
Ändå finns där redan en stor planet långt ute i skivan.
Det är just avståndet som gör fyndet extra intressant.
Långt från en stjärna tar varje varv längre tid. Materialet är dessutom normalt mer utspritt.
Det betyder att potentiella byggstenar möts mer sällan.
En klassisk modell där en planet långsamt byggs upp genom kollision efter kollision får därför allt svårare att arbeta ju längre ut i systemet man kommer.
Elias 2-24 b finns omkring 55 astronomiska enheter från sin stjärna.
Ändå verkar en gasjätte ha hunnit bildas där på mindre än en miljon år.
Forskarna bakom fyndet bedömer att planeten sannolikt har bildats genom kärnackretion.
Om den tolkningen stämmer betyder det inte att den ledande teorin är fel.
Det betyder snarare att processen kan vara mycket effektivare än de enklaste modellerna har visat.
Planeten ligger fortfarande mitt i sin födelseplats
En av anledningarna till att Elias 2-24 b är så värdefull för forskarna är att planeten inte har hunnit lämna miljön där den bildades.
Den ligger fortfarande i stjärnans protoplanetära skiva.
Astronomer har under flera år sett tydliga ringar och mörka glapp i sådana skivor.
Elias 2-24 har tre tydliga glapp.
Planeten ligger i ett av dem.
Det stämmer väl med teorin att växande planeter kan påverka materialet runt omkring sig. Planetens gravitation kan förändra gasens och stoftets rörelser och skapa ett område där mindre material finns kvar.
På så sätt kan ett glapp i en planetskiva fungera ungefär som ett fotspår efter en osynlig planet.
Alla glapp behöver dock inte skapas av planeter. Även andra processer i skivan kan skapa ringar och strukturer.
Det speciella med Elias 2-24 är att astronomerna faktiskt har hittat en planet i ett av glappen.
Hur lång tid tar det att bilda en planet?
Det finns inget enda svar.
Olika typer av planeter växer på olika sätt och i olika miljöer.
| Steg eller planettyp | Ungefärlig tidsskala |
|---|---|
| Stoft börjar klumpa ihop sig | mycket tidigt i skivans liv |
| Större småsten och planetesimaler | kan bildas inom första miljonen år |
| Stora planetkärnor | hundratusentals till flera miljoner år |
| Gasjättar | måste normalt växa innan gasskivan försvinner efter några miljoner år |
| Elias 2-24 b | gasjätte på högst omkring en miljon år |
| Stenplaneter | den slutliga uppbyggnaden kan fortsätta i tiotals miljoner år |
Det finns alltså en viktig skillnad mellan när en planet börjar bildas och när den är färdig.
En stenplanet kan fortsätta förändras långt efter att den protoplanetära gasen har försvunnit.
Jorden tros exempelvis ha vuxit genom upprepade kollisioner mellan stora planetembryon under en lång period.
En av de sista riktigt stora kollisionerna tros ha lett till månens bildning.
Varför blev jorden stenig men Jupiter enorm?
Avståndet från stjärnan har stor betydelse.
Nära en ung stjärna är det varmt.
Där kan framför allt material med hög smältpunkt, som sten och metall, finnas kvar i fast form.
Längre bort blir det kallare.
På andra sidan den så kallade snölinjen kan bland annat vatten frysa till is.
Då finns mycket mer fast material tillgängligt för planetbygget.
En planetkärna långt ute i skivan kan därför i vissa fall få betydligt mer material att växa av.
Om den blir tillräckligt stor medan gasen fortfarande finns kvar kan den börja samla väte och helium och utvecklas till en gasjätte.
Det är en viktig del av förklaringen till varför det inre solsystemet domineras av stenplaneter medan Jupiter och Saturnus finns längre ut.
Men verkligheten är inte alltid så prydlig.
Planeter kan också förflytta sig efter att de har bildats.
Därför finns det exempelvis stora gasjättar runt andra stjärnor som kretsar extremt nära sin stjärna.
De så kallade heta Jupiterplaneterna tros i många fall ha fötts längre ut och senare flyttat inåt.
Finns det ett snabbare sätt att skapa en planet?
Ja.
Kärnackretion är inte den enda modellen för hur stora planeter kan bildas.
Ett alternativ kallas gravitationsinstabilitet.
Om en protoplanetär skiva är mycket massiv kan delar av den bli instabila under sin egen gravitation.
I stället för att långsamt bygga en planet från små partiklar kan stora delar av gasen då kollapsa mer direkt.
Processen skulle kunna skapa en gasjätte mycket snabbt.
I extrema fall talar modellerna om tusentals år snarare än flera miljoner.
Men det kräver särskilda förhållanden.
Skivan måste vara tillräckligt massiv och kall för att fragmenteras.
Forskarna tror därför inte att alla gasjättar bildas på detta sätt.
Elias 2-24 b hade kunnat vara ett lockande exempel på gravitationsinstabilitet eftersom planeten är så ung och ligger så långt ut.
Men observationerna av skivan och glappet runt planeten passar enligt forskarna bättre med kärnackretion.
Det är just det som gör fyndet så spännande.
En av de processer som tidigare setts som långsam verkar under rätt förhållanden kunna gå mycket fort.
Vi ser kanske bara en liten del av alla nyfödda planeter
Elias 2-24 b behöver inte vara unik.
Det kan finnas mängder av lika unga planeter runt andra stjärnor.
Problemet är att de är extremt svåra att upptäcka.
En ung planet ligger mitt i en skiva fylld av gas och stoft.
Dessutom finns en ung och mycket ljusstark stjärna precis bredvid den på himlen.
Att försöka fotografera planeten är ungefär som att försöka se en liten glödande punkt alldeles intill en strålkastare, samtidigt som båda ligger bakom dis.
Astronomerna använder därför instrument som kan blockera en stor del av stjärnans ljus.
Det var genom sådana observationer med bland annat Keck-observatoriet som Elias 2-24 b kunde bekräftas.
Framtidens teleskop kommer att kunna studera fler sådana system.
Då kan det visa sig att snabb planetbildning är betydligt vanligare än vi hittills har förstått.
Planeter byggs inte efter en enda ritning
Det är lockande att beskriva planetbildning som en rak process:
ett dammkorn blir en sten, stenen blir större och till slut finns där en planet.
Men verkligheten är betydligt stökigare.
Material rör sig genom skivan.
Planeter påverkar varandra.
Växande kroppar kan byta bana.
Småsten kan driva långa sträckor innan den fångas in.
Planeter kan kollidera eller kastas ut ur systemet.
En gasjätte kan flytta sig långt från platsen där den föddes.
Det betyder att två planeter som i dag ser ganska lika ut kan ha haft helt olika barndom.
Varför vet forskarna fortfarande inte exakt hur planeter bildas?
Vi har bara kunnat studera ett färdigutvecklat planetsystem riktigt detaljerat: vårt eget.
Exoplaneter har gett forskarna tusentals andra exempel, men de flesta är redan färdiga planeter.
Det är ungefär som att försöka förstå hur ett hus byggdes genom att bara studera färdiga hus.
För att verkligen testa teorierna behöver astronomerna se själva byggarbetsplatserna.
Det är därför extremt unga system är så viktiga.
I Elias 2-24 ser forskarna både skivan och planeten samtidigt.
De kan studera glappet som planeten verkar ha skapat och planeten som fortfarande samlar material ur sin omgivning.
Det ger en sällsynt möjlighet att jämföra teorierna med en planet som fortfarande håller på att födas.
Så snabbt kan en planet alltså bildas
Det korta svaret är att planetbildning börjar nästan samtidigt som själva stjärnsystemet uppstår.
Små partiklar kan snabbt börja samlas till större kroppar.
Stenplaneter kan därefter fortsätta byggas under tiotals miljoner år.
Gasjättarna har betydligt mer bråttom. De måste växa medan det fortfarande finns gas kvar i skivan.
Elias 2-24 b visar hur snabbt det åtminstone ibland kan gå.
På mindre än en miljon år verkar naturen ha lyckats bygga en Jupiterliknande planet mycket långt från sin stjärna.
Det verkliga mysteriet är därför inte längre bara om en planet kan växa så snabbt.
Det är hur den lyckas göra det.