NASA's TESS ontdekt de 'puffigste' planeten ooit: suikerspin-werelden TOI-791 b en c

NASA's TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) heeft twee van de minst dichte reuzenplaneten ooit ontdekt — 'super-puff'-werelden die zo licht zijn dat hun dichtheid vergelijkbaar is met die van suikerspin . De bevindingen, gepubliceerd in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beschrijven deze planeten als de 'puffigste' werelden die ooit zijn gevonden .

De twee super-puff-exoplaneten: TOI-791 b en TOI-791 c

Beide planeten draaien om de F7-type dwergster TOI-791, op ongeveer 1.110 lichtjaar van de aarde in het zuidelijke sterrenbeeld Volans .

Belangrijkste kenmerken

De twee planeten — TOI-791 b (de binnenste) en TOI-791 c (de buitenste) — zijn ongeveer zo groot als Jupiter, maar hebben een extreem lage massa . Hoofdauteur dr. George Dransfield van de Universiteit van Oxford vergeleek hun dichtheid met 'een mooie dot scheerschuim, rechtstreeks uit de bus' .

Parameter	TOI-791 b (binnenste)	TOI-791 c (buitenste)
Grootte	Ongeveer zo groot als Jupiter	Ongeveer zo groot als Jupiter
Dichtheid	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Massa	Extreem laag, een fractie van die van Jupiter	Extreem laag, een fractie van die van Jupiter
Dichtheid vs. Jupiter	~35× minder dicht dan Jupiter	~28× minder dicht dan Jupiter
Baancirkels	~5 omlopen voor elke 3 van partner	~3 omlopen voor elke 5 van partner

Ter vergelijking: suikerspin heeft een dichtheid van ongeveer 0,05 g/cm³, wat betekent dat deze planeten nog lichter zijn dan dat zoete goedje .

Zeldzame 5:3 baanresonantie

De twee planeten zitten vast in een zeldzame 5:3 baanresonantie — voor elke vijf omlopen van TOI-791 b (de binnenste planeet) voltooit TOI-791 c (de buitenste planeet) bijna precies drie omlopen . Deze zwaartekrachtinteractie veroorzaakt meetbare verschuivingen in de timing van hun overgangen, waardoor het onderzoeksteam hun massa kon schatten .

Ontdekking en bevestiging

Citizen science-oorsprong: Beide planeten werden in 2019 en 2023 voor het eerst geïdentificeerd als kandidaat-planeten door vrijwilligers van het Planet Hunters TESS-burgerwetenschapsproject, waarbij het publiek NASA's TESS-gegevens doorzoekt op mogelijke nieuwe werelden .

Bevestiging vanaf de grond: Het team combineerde transite waarnemingen van meerdere telescopen over de hele wereld om de grootte en massa te meten . Dit omvatte de ASTEP-telescoop (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) op Concordia Station op Antarctica . De Antarctische winter bood maandenlange ononderbroken duisternis, waardoor astronomen de uitzonderlijk lange overgangen van de planeten — elk meer dan 11 uur — in één ononderbroken waarneming konden vastleggen. Dit zijn de langste continue planeetovergangen die ooit volledig vanaf de grond zijn waargenomen .

Toekomstige JWST-waarnemingen

Onderzoekers verwachten dat vervolgwaarnemingen met de James Webb Space Telescope de chemische samenstelling van deze planeten zullen onthullen . Dransfield merkte op dat de planeten waarschijnlijk voornamelijk uit waterstof en helium bestaan, maar dat JWST nodig zal zijn om hun atmosferische samenstelling te bevestigen .