De „puffigaste” planeterna någonsin har upptäckts – lättare än sockervadd

NASA:s rymdteleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) har identifierat två av de mest extremt lågdensitetsplaneterna som någonsin upptäckts – så kallade ”super-puff”-världar som är så lätta att deras densitet är jämförbar med sockervadd . Den vetenskapliga studien, som är granskad och publicerad i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, beskriver dessa planeter som de ”puffigaste” som någonsin hittats .

De två super-puff-exoplaneterna: TOI-791 b och TOI-791 c

Båda planeterna kretsar kring stjärnan TOI-791, en F7-typ av dvärgstjärna, som ligger omkring 1 110 ljusår från jorden i den södra stjärnbilden Flygfisken (Volans) .

Viktiga egenskaper

De två planeterna – TOI-791 b (den inre) och TOI-791 c (den yttre) – är ungefär lika stora som Jupiter, men har extremt låg massa . Huvudförfattaren Dr. George Dransfield vid University of Oxford beskrev deras densitet som jämförbar med ”en härlig klick raklödder, direkt från burken” .

Parameter	TOI-791 b (inre)	TOI-791 c (yttre)
Storlek	Ungefär lika stor som Jupiter	Ungefär lika stor som Jupiter
Densitet	0,038 g/cm³	0,047 g/cm³
Massa	Extremt låg, en bråkdel av Jupiters massa	Extremt låg, en bråkdel av Jupiters massa
Densitet jämfört med Jupiter	~35 gånger mindre tät än Jupiter	~28 gånger mindre tät än Jupiter
Omloppsbanor	~5 omlopp för var 3:e av partnern	~3 omlopp för var 5:e av partnern

Som jämförelse: sockervadd har en densitet på ungefär 0,05 g/cm³, vilket gör dessa planeter ännu lättare än det söta godiset .

Ovanlig 5:3-medelrörelseresonans

De två planeterna är låsta i en sällsynt 5:3-medelrörelseresonans – för var femte omlopp som TOI-791 b (den inre planeten) gör, fullbordar TOI-791 c (den yttre planeten) nästan exakt tre omlopp . Denna gravitationella växelverkan ger mätbara förändringar i tidpunkten för deras transiter, vilket gjorde att forskarteamet kunde uppskatta deras massor .

Upptäckt och bekräftelse

Medborgarforskningens roll: Båda planeterna identifierades först som kandidatplaneter 2019 och 2023 av volontärer som deltog i medborgarforskningsprojektet Planet Hunters TESS. Projektet låter allmänheten söka igenom NASA:s TESS-data efter möjliga nya världar .

Bekräftelse från markbaserade teleskop: Teamet kombinerade transitobservationer från flera teleskop runt om i världen för att mäta storlek och massa . Bland annat användes ASTEP-teleskopet (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) vid Concordia Station i Antarktis . Den antarktiska vintern gav månader av oavbrutet mörker, vilket gjorde det möjligt för astronomer att fånga planeternas ovanligt långa transiter – var och en varade i över 11 timmar – i en enda oavbruten observation. Det här är de längsta kontinuerliga planetariska transiter som någonsin rapporterats från markbaserade observationer .

Framtida observationer med James Webb-teleskopet

Forskarna hoppas att uppföljningsobservationer med James Webb Space Telescope ska avslöja planeternas kemiska sammansättning . Dransfield påpekade att planeterna troligen mest består av väte och helium, men att JWST kommer att behövas för att bekräfta atmosfärens sammansättning .