To superlette planeter oppdaget: Tetthet som barberkrem

NASAs TESS-oppdrag (Transiting Exoplanet Survey Satellite) har identifisert to av de mest lavthengende gigantplanetene som noen gang er oppdaget – "superluftige" verdener som er så lette at tettheten kan sammenlignes med bomullsgodteri . De fagfellevurderte funnene, publisert i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beskriver planetene som de mest luftige verdenene som noen gang er funnet .

De to superluftige eksoplanetene: TOI-791 b og TOI-791 c

Begge planetene kretser rundt stjernen TOI-791, en F7-type dvergstjerne, som befinner seg omtrent 1 110 lysår fra Jorden i det sørlige stjernebildet Volans (Flygefisken) .

Nøkkelegenskaper

De to planetene – TOI-791 b (den indre planeten) og TOI-791 c (den ytre planeten) – er omtrent like store som Jupiter, men har ekstremt lav masse . Hovedforfatter Dr. George Dransfield ved University of Oxford beskrev tettheten deres som sammenlignbar med "en fin klatt barberskum, rett fra boksen" .

Parameter	TOI-791 b (indre)	TOI-791 c (ytre)
Størrelse	Omtrent som Jupiter	Omtrent som Jupiter
Tetthet	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Masse	Ekstremt lav, en liten brøkdel av Jupiters	Ekstremt lav, en liten brøkdel av Jupiters
Tetthet vs. Jupiter	~35 ganger mindre tett enn Jupiter	~28 ganger mindre tett enn Jupiter
Bane-resonans	~5 omløp for hver 3 av partneren	~3 omløp for hver 5 av partneren

Til sammenligning har bomullsgodteri en tetthet på omtrent 0,05 g/cm³, noe som betyr at disse planetene er enda lettere enn den søte godbiten .

Sjelden 5:3-resonans

De to planetene er låst i en sjelden 5:3-resonans – for hver femte gang TOI-791 b (den indre planeten) fullfører et omløp, fullfører TOI-791 c (den ytre planeten) nesten nøyaktig tre omløp . Denne gravitasjonsinteraksjonen gir målbare forskyvninger i tidspunktet for planetpassasjene, noe som gjorde at forskerteamet kunne estimere massene deres .

Oppdagelse og bekreftelse

Citizen science i førersetet: Begge planetene ble først identifisert som kandidatplaneter i henholdsvis 2019 og 2023 av frivillige som deltok i Planet Hunters TESS-prosjektet, der allmennheten hjelper til med å søke gjennom NASAs TESS-data etter mulige nye verdener .

Bekreftelse fra bakken: Forskerteamet kombinerte observasjoner av planetpassasjer fra flere teleskoper over hele verden for å måle størrelser og masser . Dette inkluderte ASTEP-teleskopet (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) ved Concordia-stasjonen i Antarktis . Den antarktiske vinteren ga flere måneder med sammenhengende mørke, noe som gjorde det mulig for astronomene å fange planetenes uvanlig lange passasjer – hver varte i over 11 timer – i en enkelt uavbrutt observasjon. Dette er de lengste kontinuerlige planetpassasjene som noen gang er rapportert observert fra bakken .

Fremtidige JWST-observasjoner

Forskerne forventer at oppfølgende observasjoner med James Webb-romteleskopet vil avsløre disse planetenes kjemiske sammensetning . Dransfield påpekte at planetene sannsynligvis hovedsakelig består av hydrogen og helium, men at JWST vil være nødvendig for å bekrefte atmosfærens sammensetning .