Obří planety lehčí než cukrová vata: TESS objevil dva superpufrované světy

Mise NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) objevila dvě z nejlehčích obřích planet, jaké kdy astronomové zaznamenali – „superpuffy“ tak lehké, že jejich hustota připomíná cukrovou vatu . Recenzovaná studie uveřejněná v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society označuje tyto planety za „nejnafoukanější“ světy, jaké lidstvo zná .

Dva superpufry: TOI-791 b a TOI-791 c

Obě planety obíhají kolem hvězdy spektrálního typu F7 s názvem TOI-791, vzdálené přibližně 1 110 světelných let od Země v jižním souhvězdí Létající ryby (Volans) .

Klíčové vlastnosti

Planety TOI-791 b (vnitřní) a TOI-791 c (vnější) jsou zhruba velikostí srovnatelné s Jupiterem, ale mají extrémně nízkou hmotnost . Vedoucí autorka studie Dr. George Dransfieldová z Oxfordské univerzity přirovnala jejich hustotu k „pěkné bublině pěny na holení, čerstvě ze spreje“ .

Parametr	TOI-791 b (vnitřní)	TOI-791 c (vnější)
Velikost	Zhruba jako Jupiter	Zhruba jako Jupiter
Hustota	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Hmotnost	Extrémně nízká, zlomek hmotnosti Jupitera	Extrémně nízká, zlomek hmotnosti Jupitera
Hustota vs. Jupiter	~35× nižší než u Jupitera	~28× nižší než u Jupitera
Orbitální poměr	~5 oběhů na každé 3 oběhy partnera	~3 oběhy na každých 5 oběhů partnera

Pro představu: cukrová vata má hustotu přibližně 0,05 g/cm³, tyto planety jsou tedy ještě lehčí než tato sladká pochoutka .

Vzácná rezonance 5:3

Obě planety jsou uzamčeny do vzácné střední pohybové rezonance 5:3 – na každých pět oběhů, které vykoná vnitřní TOI-791 b, připadají téměř přesně tři oběhy vnější TOI-791 c . Tato gravitační interakce vytváří měřitelné posuny v načasování jejich přechodů, což týmu umožnilo odhadnout jejich hmotnosti .

Objev a potvrzení

Role občanské vědy: Obě planety byly poprvé identifikovány jako kandidáti v letech 2019 a 2023 dobrovolníky zapojenými do projektu Planet Hunters TESS, ve kterém veřejnost prohledává data z mise TESS při hledání nových světů .

Pozemní potvrzení: Vědci kombinovali tranzitní pozorování z několika dalekohledů po celém světě, aby změřili velikost a hmotnost planet . Klíčovou roli sehrál dalekohled ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) na stanici Concordia v Antarktidě . Zimní měsíce v Antarktidě poskytly měsíce nepřetržité tmy, což astronomům umožnilo zachytit mimořádně dlouhé přechody planet – každý trval přes 11 hodin – v jediném nepřerušovaném pozorování. Jde o nejdelší souvislé tranzity planet, které byly kdy plně pozorovány ze Země .

Budoucí pozorování JWST

Vědci očekávají, že následná pozorování pomocí Vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) odhalí chemické složení těchto planet . Dransfieldová uvedla, že planety se pravděpodobně skládají převážně z vodíku a hélia, ale k potvrzení složení jejich atmosfér bude zapotřebí právě JWST .