NASAn TESS löysi maailmankaikkeuden „pörröisimmät“ planeetat – tiheys kuin hattaralla

NASAn TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) -missio on tunnistanut kaksi kaikkien aikojen matalatiheyksisintä jättiläisplaneettaa – superpörröisiä maailmoja, jotka ovat niin keveitä, että niiden tiheys on verrattavissa hattaraan . Vertaisarvioidut tulokset, jotka on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedejulkaisussa, kuvailevat planeettoja löydetyiksi pörröisimmiksi maailmoiksi .

Kaksi superpörröistä eksoplaneettaa: TOI-791 b ja TOI-791 c

Molemmat planeetat kiertävät F7-tyypin kääpiötähteä TOI-791, joka sijaitsee noin 1 110 valovuoden päässä Maasta eteläisessä Lentokalan (Volans) tähdistössä .

Keskeiset ominaisuudet

Planeetat – TOI-791 b (sisempi) ja TOI-791 c (ulompi) – ovat kooltaan suunnilleen Jupiterin kokoisia, mutta niiden massa on erittäin pieni . Päätutkija, tohtori George Dransfield Oxfordin yliopistosta kuvaili niiden tiheyttä verrattavaksi "mukavaan partavaahtotuppoon, suoraan purkista" .

Ominaisuus	TOI-791 b (sisempi)	TOI-791 c (ulompi)
Koko	Suunnilleen Jupiterin kokoinen	Suunnilleen Jupiterin kokoinen
Tiheys	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Massa	Erittäin pieni, murto-osa Jupiterin massasta	Erittäin pieni, murto-osa Jupiterin massasta
Tiheys Jupiteriin verrattuna	~35 kertaa pienempi kuin Jupiter	~28 kertaa pienempi kuin Jupiter
Kiertoratojen suhde	~5 kiertoa jokaista kumppanin 3 kiertoa kohti	~3 kiertoa jokaista kumppanin 5 kiertoa kohti

Vertailun vuoksi hattaran tiheys on noin 0,05 g/cm³, eli nämä planeetat ovat jopa sitäkin kevyempiä .

Harvinainen 5:3 keskiliikeresonanssi

Planeetat ovat lukkiutuneet harvinaiseen 5:3 keskiliikeresonanssiin – jokaista viittä TOI-791 b:n (sisempi planeetta) kiertoa kohti TOI-791 c (ulompi planeetta) suorittaa lähes tasan kolme kierrosta . Tämä gravitaatiovuorovaikutus aiheuttaa mitattavissa olevia muutoksia niiden ylitysten ajoituksessa, mikä mahdollisti tutkimusryhmälle niiden massojen arvioinnin .

Löytö ja vahvistus

Kansalaistieteen alkuperä: Molemmat planeetat tunnistettiin ensin ehdokasplaneetoiksi vuosina 2019 ja 2023 vapaaehtoisten toimesta Planet Hunters TESS -kansalaistiedeprojektissa, jossa yleisö etsii NASAn TESS-datasta mahdollisia uusia maailmoja .

Maapohjainen vahvistus: Tutkimusryhmä yhdisti ylityshavaintoja useista kaukoputkista ympäri maailmaa mittojensa ja massojensa määrittämiseksi . Havaintoihin kuului ASTEP-teleskooppi (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) Concordian asemalla Etelämantereella . Etelämantereen talvi tarjosi kuukausien mittaisen yhtäjaksoisen pimeyden, mikä antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden tallentaa planeettojen poikkeuksellisen pitkät ylitykset – kukin kestää yli 11 tuntia – yhdessä keskeytyksettömässä havainnossa. Nämä ovat pisimmät maasta käsin täysin havaitut yhtäjaksoiset planeettojen ylitykset .

Tulevat JWST-havainnot

Tutkijat odottavat James Webb -avaruusteleskoopin seurantahavaintojen paljastavan näiden planeettojen kemiallisen koostumuksen . Dransfield huomautti, että planeetat koostuvat todennäköisesti enimmäkseen vedystä ja heliumista, mutta JWST:tä tarvitaan niiden ilmakehän koostumuksen vahvistamiseksi .