Nasas TESS entdeckt die „fluffigsten“ Planeten aller Zeiten: Die Zuckerwatte-Welten TOI-791 b und c

Die NASA-Mission TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) hat zwei der bisher am wenigsten dichten Riesenplaneten aufgespürt – sogenannte „Super-Puff“-Welten, die so leicht sind, dass ihre Dichte mit der von Zuckerwatte vergleichbar ist . Die Fachartikel, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurden, beschreiben diese Planeten als die „fluffigsten“ Welten, die je entdeckt wurden .

Die beiden Super-Puff-Exoplaneten: TOI-791 b und TOI-791 c

Beide Planeten umkreisen den Zwergstern der Spektralklasse F7 TOI-791, der etwa 1.110 Lichtjahre von der Erde entfernt im südlichen Sternbild Fliegender Fisch (Volans) liegt .

Die wichtigsten Eigenschaften

Die beiden Planeten – TOI-791 b (der innere Planet) und TOI-791 c (der äußere Planet) – sind etwa so groß wie Jupiter, aber extrem massearm . Die leitende Autorin Dr. George Dransfield von der Universität Oxford verglich ihre Dichte mit „einem schönen Klecks Rasierschaum, frisch aus der Dose“ .

Eigenschaft	TOI-791 b (innerer)	TOI-791 c (äußerer)
Größe	Etwa Jupiter-groß	Etwa Jupiter-groß
Dichte	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Masse	Extrem gering, ein winziger Bruchteil der Jupitermasse	Extrem gering, ein winziger Bruchteil der Jupitermasse
Dichte im Vergleich zu Jupiter	Etwa 35× geringer als Jupiter	Etwa 28× geringer als Jupiter
Umlaufverhältnis	Etwa 5 Umläufe für alle 3 des Partners	Etwa 3 Umläufe für alle 5 des Partners

Zum Vergleich: Zuckerwatte hat eine Dichte von etwa 0,05 g/cm³ – diese Planeten sind sogar noch leichter als diese süße Versuchung .

Seltene 5:3-Bahnresonanz

Die beiden Planeten sind in einer seltenen 5:3-Bahnresonanz gefangen: Auf jeweils fünf Umläufe von TOI-791 b (dem inneren Planeten) kommen fast genau drei Umläufe von TOI-791 c (dem äußeren Planeten) . Diese gravitative Wechselwirkung erzeugt messbare Verschiebungen im Zeitpunkt ihrer Transite, was es dem Forschungsteam ermöglichte, ihre Massen zu schätzen .

Entdeckung und Bestätigung

Bürgerwissenschaftlicher Ursprung: Beide Planeten wurden erstmals 2019 und 2023 von Freiwilligen des Bürgerwissenschaftsprojekts Planet Hunters TESS als Kandidaten identifiziert. Dieses Projekt beauftragt die Öffentlichkeit mit der Durchsuchung von NASA-TESS-Daten nach möglichen neuen Welten .

Bodengebundene Bestätigung: Das Team kombinierte Transitbeobachtungen mehrerer Teleskope auf der ganzen Welt, um Größen und Massen zu messen . Darunter war das ASTEP-Teleskop (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) an der Concordia-Station in der Antarktis . Der antarktische Winter bot monatelange ununterbrochene Dunkelheit, sodass die Astronomen die außergewöhnlich langen Transite der Planeten – jeder dauerte über 11 Stunden – in einer einzigen durchgehenden Beobachtung einfangen konnten. Es handelt sich um die längsten durchgehenden Planetentransite, die jemals vollständig vom Boden aus beobachtet wurden .

Zukünftige JWST-Beobachtungen

Die Forscher erwarten, dass Folgebeobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop die chemische Zusammensetzung dieser Planeten enthüllen werden . Dransfield merkte an, dass die Planeten wahrscheinlich hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium bestehen, aber JWST werde benötigt, um ihre atmosphärische Zusammensetzung zu bestätigen .