תגלית פורצת דרך: שני ענקי-על רכים כמו קצף גילוח

משימת TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) של נאס"א זיהתה את שני כוכבי הלכת הענקיים בעלי הצפיפות הנמוכה ביותר שהתגלו אי פעם – עולמות "סופר-פופף" קלי משקל כל כך, עד שצפיפותם דומה לזו של צמר גפן מתוק . המחקר שעבר ביקורת עמיתים, שהתפרסם בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, מתאר את כוכבי הלכת הללו כ"תפוחים" ביותר שנמצאו אי פעם .

שני ענקי העל: TOI-791 b ו-TOI-791 c

שני כוכבי הלכת מקיפים את הכוכב הננסי מסוג F7 TOI-791, שנמצא במרחק של כ-1,110 שנות אור מכדור הארץ, בקבוצת הכוכבים הדרומית וולנס (Volans) .

מאפיינים עיקריים

שני כוכבי הלכת – TOI-791 b (הפנימי) ו-TOI-791 c (החיצוני) – הם בערך בגודל של צדק, אך בעלי מסה נמוכה ביותר . ד"ר ג'ורג' דרנספילד מאוניברסיטת אוקספורד, שהובילה את המחקר, תיארה את צפיפותם כ"דומה לבלון נחמד של קצף גילוח, ישר מהפחית" .

פרמטר	TOI-791 b (פנימי)	TOI-791 c (חיצוני)
גודל	בערך בגודל צדק	בערך בגודל צדק
צפיפות	0.038 גרם/ס"מ³	0.047 גרם/ס"מ³
מסה	נמוכה במיוחד, שבריר זעיר ממסת צדק	נמוכה במיוחד, שבריר זעיר ממסת צדק
צפיפות יחסית לצדק	פי 35 פחות מצפיפות צדק	פי 28 פחות מצפיפות צדק
יחס מסלולי	כ-5 הקפות על כל 3 של בן הזוג	כ-3 הקפות על כל 5 של בן הזוג

לשם השוואה, צמר גפן מתוק הוא בעל צפיפות של כ-0.05 גרם/ס"מ³, מה שאומר שכוכבי הלכת הללו קלים אפילו ממנו .

תהודה נדירה של 5:3

שני כוכבי הלכת נעולים בתהודה 5:3 נדירה – כל חמש הקפות שמשלים TOI-791 b (הפנימי), TOI-791 c (החיצוני) משלים כמעט בדיוק שלוש הקפות . אינטראקציית הכבידה הזו מייצרת שינויים ניתנים למדידה בזמני המעברים, מה שאיפשר לצוות המחקר להעריך את מסותיהם .

גילוי ואישור

מקור במדע אזרחי: שני כוכבי הלכת זוהו לראשונה כמועמדים בשנים 2019 ו-2023 על ידי מתנדבים שהשתתפו בפרויקט המדע האזרחי Planet Hunters TESS, המגייס את הציבור לחפש בנתוני TESS של נאס"א עולמות חדשים פוטנציאליים .

אישור קרקעי: הצוות שילב תצפיות מעבר מטלסקופים ברחבי העולם כדי למדוד גדלים ומסות . זה כלל את טלסקופ ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) בתחנת קונקורדיה שבאנטארקטיקה . החורף האנטארקטי סיפק חודשים של חשכה רצופה, שאיפשרה לאסטרונומים ללכוד את המעברים הארוכים במיוחד של כוכבי הלכת, שנמשכים מעל 11 שעות כל אחד, בתצפית רציפה אחת. אלו המעברים הרציפים הארוכים ביותר של כוכבי לכת שדווחו כנצפו במלואם מהקרקע .

תצפיות עתידיות בטלסקופ ג'יימס ווב

חוקרים מצפים שתצפיות המשך עם טלסקופ החלל ג'יימס ווב יגלו את ההרכב הכימי של כוכבי הלכת הללו . דרנספילד ציינה שכוכבי הלכת הם כנראה בעיקר מימן והליום, אך יהיה צורך בווב כדי לאשר את הרכב האטמוספרות שלהם .