Misja TESS NASA odkrywa „najbardziej puszyste” planety we wszechświecie. Te egzoplanety są lżejsze od waty cukrowej

Misja TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) NASA zidentyfikowała dwie z najrzadszych, gigantycznych planet o najniższej gęstości, jakie kiedykolwiek wykryto — „super-puszyste” światy tak lekkie, że ich gęstość można porównać do waty cukrowej . Wyniki badań opublikowane w recenzowanym czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society opisują te planety jako „najbardziej puszyste” światy, jakie kiedykolwiek znaleziono .

Dwie super-puszyste egzoplanety: TOI-791 b i TOI-791 c

Obie planety krążą wokół gwiazdy karłowatej typu F7 o nazwie TOI-791, która znajduje się około 1110 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Ryby Latającej (Volans) na południowym niebie .

Kluczowe cechy

Planety — TOI-791 b (wewnętrzna) i TOI-791 c (zewnętrzna) — są mniej więcej wielkości Jowisza, ale mają wyjątkowo małą masę . Główna autorka badania, dr George Dransfield z Uniwersytetu Oksfordzkiego, porównała ich gęstość do „niezłej porcji pianki do golenia prosto z puszki” .

Parametr	TOI-791 b (wewnętrzna)	TOI-791 c (zewnętrzna)
Wielkość	W przybliżeniu wielkości Jowisza	W przybliżeniu wielkości Jowisza
Gęstość	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Masa	Ekstremalnie niska, ułamek masy Jowisza	Ekstremalnie niska, ułamek masy Jowisza
Gęstość vs Jowisz	~35 razy mniej gęsta od Jowisza	~28 razy mniej gęsta od Jowisza
Stosunek orbitalny	~5 okrążeń na każde 3 partnerki	~3 okrążenia na każde 5 partnerki

Dla porównania, wata cukrowa ma gęstość około 0,05 g/cm³, co oznacza, że te planety są jeszcze lżejsze od tego słodkiego przysmaku .

Rzadki rezonans orbitalny 5:3

Obie planety znajdują się w rzadkim rezonansie średniego ruchu 5:3 — na każde pięć okrążeń TOI-791 b (planety wewnętrznej), TOI-791 c (planeta zewnętrzna) wykonuje prawie dokładnie trzy okrążenia . To oddziaływanie grawitacyjne powoduje mierzalne zmiany w czasie ich tranzytów co pozwoliło zespołowi badawczemu na oszacowanie ich mas .

Odkrycie i potwierdzenie

Początki w nauce obywatelskiej: Obie planety zostały po raz pierwszy zidentyfikowane jako kandydaci w 2019 i 2023 roku przez wolontariuszy uczestniczących w projekcie nauki obywatelskiej Planet Hunters TESS, który angażuje opinię publiczną w przeszukiwanie danych z TESS w poszukiwaniu nowych światów .

Potwierdzenie z Ziemi: Zespół połączył obserwacje tranzytów z wielu teleskopów na całym świecie, aby zmierzyć rozmiary i masy . Wykorzystano m.in. teleskop ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) na stacji Concordia na Antarktydzie . Antarktyczna zima zapewniła miesiące ciągłej ciemności, co pozwoliło astronomom uchwycić wyjątkowo długie tranzity planet — każdy trwający ponad 11 godzin — w jednej, nieprzerwanej obserwacji. Są to najdłuższe ciągłe tranzity planetarne, jakie kiedykolwiek w pełni zaobserwowano z Ziemi .

Przyszłe obserwacje JWST

Naukowcy spodziewają się, że dalsze obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) ujawnią skład chemiczny tych planet . Dransfield zauważyła, że planety składają się prawdopodobnie głównie z wodoru i helu, ale do potwierdzenia składu ich atmosfer potrzebne będzie JWST .