NASA обнаружила самые «пушистые» планеты во Вселенной: экзопланеты TOI-791 b и TOI-791 c с плотностью ниже сахарной ваты

Миссия NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) обнаружила две планеты-гиганта с самой низкой плотностью из когда-либо зафиксированных — «супер-пухлые» миры, настолько лёгкие, что их плотность сопоставима с сахарной ватой . Рецензируемые результаты, опубликованные в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, называют эти планеты самыми «пушистыми» из известных науке .

Две супер-пухлые экзопланеты: TOI-791 b и TOI-791 c

Обе планеты обращаются вокруг звезды-карлика спектрального класса F7 с обозначением TOI-791, расположенной примерно в 1110 световых годах от Земли в южном созвездии Летучая Рыба .

Ключевые характеристики

Планеты — TOI-791 b (внутренняя) и TOI-791 c (внешняя) — имеют размеры, сопоставимые с Юпитером, но при этом их масса ничтожно мала . Ведущий автор исследования доктор Джордж Дрансфилд из Оксфордского университета сравнил их плотность с «хорошей порцией пены для бритья, только что из баллончика» .

Параметр	TOI-791 b (внутренняя)	TOI-791 c (внешняя)
Размер	Примерно с Юпитер	Примерно с Юпитер
Плотность	0,038 г/см³	0,047 г/см³
Масса	Чрезвычайно малая, ничтожная доля массы Юпитера	Чрезвычайно малая, ничтожная доля массы Юпитера
Плотность относительно Юпитера	Примерно в 35 раз меньше	Примерно в 28 раз меньше
Соотношение орбит	Примерно 5 орбит на каждые 3 у соседки	Примерно 3 орбиты на каждые 5 у соседки

Для наглядности: плотность сахарной ваты составляет около 0,05 г/см³, то есть эти планеты легче даже этого лакомства .

Редкий орбитальный резонанс 5:3

Две планеты находятся в редком орбитальном резонансе 5:3 — на каждые пять оборотов TOI-791 b (внутренняя планета) приходится почти ровно три оборота TOI-791 c (внешняя планета) . Это гравитационное взаимодействие вызывает измеримые сдвиги во времени их прохождения по диску звезды, что позволило исследовательской группе оценить их массу .

Обнаружение и подтверждение

Роль гражданской науки: Обе планеты были впервые идентифицированы как кандидаты в 2019 и 2023 годах добровольцами проекта Planet Hunters TESS, в рамках которого любой желающий может помочь в поиске новых миров в данных NASA TESS .

Наземное подтверждение: Команда объединила наблюдения прохождений, сделанные с помощью нескольких телескопов по всему миру, чтобы измерить размеры и массы планет . Ключевую роль сыграл телескоп ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets), расположенный на станции Конкордия в Антарктиде . Антарктическая зима обеспечила месяцы непрерывной темноты, что позволило астрономам зафиксировать необычно долгие прохождения планет — каждое длилось более 11 часов — в течение одного непрерывного наблюдения. Это самые длительные транзиты планет, когда-либо зарегистрированные с Земли .

Будущие наблюдения с помощью JWST

Исследователи ожидают, что последующие наблюдения с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) позволят узнать химический состав этих планет . Доктор Дрансфилд отметила, что планеты, вероятно, состоят в основном из водорода и гелия, но для подтверждения состава их атмосферы потребуются данные JWST .