Международен екип е открил две от най-нископлътните гигантски планети, откривани някога: редки "свръхпухкави" планети с плътност по-ниска от захарен памук.
Двете планети, наречени TOI-791 b и TOI-791 c, обикалят около звезда джудже от тип F7, разположена на около 1110 светлинни години от Земята в южното съзвездие "Летяща риба" (лат. Volans, Vol). Въпреки че и двете планети са приблизително с размерите на Юпитер, но нито една от тях не тежи кой знае колко. TOI-791 b има плътност от 0,038 грама на кубичен сантиметър, нейната "сестра", TOI-791 c, е с плътност 0,047.
За да придобиете представа, захарният памук има плътност около 0,05. Юпитер, от своя страна, е със средна плътност 1,33 грама на кубичен сантиметър или около 28 до 35 пъти по-плътен. Това са планети, на които не може да стъпи астронавт.
Откритието се основава на осемгодишни наблюдения, включително от телескопа ASTEP (Antarctic Search for Transiting ExoPlanets) на станция Конкордия в Антарктида, управляван съвместно от изследователи от Университета на Лазурния бряг/Обсерватория на Лазурния бряг и международни сътрудници.
Как е възможно една планета да е по-лека от захарен памук и все пак да остане цяла?
Причината е с гравитацията, най-вече. Планета с размерите на Юпитер има достатъчно маса, за да остане цяла, дори когато тази маса е разпръсната върху огромен, набъбнал обем газ.
Водещото обяснение е, че "свръхпухкави" планети като TOI-791 b и c са обвити в гигантски водородни и хелиеви атмосфери, газови обвивки, толкова огромни, че представляват солидна част от общата маса на планетата.
Такива обвивки биха могли да се натрупат, ако планетите са се образували далеч в студените кътчета на протопланетарния диск, където газът се охлажда и лесно се събира около твърдо ядро. Съществува и конкуриращо се, по-дръзко обяснение: че пухкавелките са всъщност обикновени планети, носещи широки, оптично дебели пръстени, обърнати с лице към нас, заблуждавайки телескопите и астрономите да ги разтълкуват като по-пухкави, отколкото са в действителност. Проблемът с пръстените е, че трябва да ги има и на двете планети, което може вече да е прекалено.
Тези "суперпухкави" са много редки. TOI-791 е едва деветата известна система, в която се намират повече от една транзитираща гигантска планета, което я прави своеобразен естествен експеримент.
"Изключително ниската им плътност ги прави вълнуващи цели за разбиране на това как се формират и еволюират планетарните системи", коментира д-р Джордж Дрансфийлд (George Dransfield) от Оксфордския университет, който ръководи изследването, публикувано вчера в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Сравнение на екзопланетите в системата TOI-791 с планетите в нашата Слънчева система. Кредит: NASA/Daniel Rutter
Гравитационен валс, осем години в наблюдение
Това, което прави TOI-791 b и c повече от куриоз, е начинът, по който се движат. Двете планети са заключени в нещо, което астрономите наричат резонанс на средно движение 5:3: за всеки пет обиколки, които вътрешната планета прави, външната успява да направи почти точно три.
Те са "сестри" в най-чистия смисъл на думата, родени от един и същ диск от газ и прах, който някога е обгръщал младата им звезда, а сега са хванати в бавен гравитационен валс, който ги кара да се привличат една друга, обиколка след обиколка, да си разменят гравитационни тласъци в продължение на десетилетия. Пълният ритъм на тяхното взаимодействие се разиграва в продължение на повече от 88 години, много по-дълго, отколкото някой е наблюдавал досега, така че картината, която имаме сега, е моментна снимка на нещо много по-голямо и по-бавно.
Тези тласъци са определят леките колебания в орбитата им. Планета, преминаваща пред звездата си, затъмнява светлината с измерима част, а дълбочината на това потапяне показва колко голяма е планетата. Но тук времето на всеки транзит се колебае, пристигайки с до 50 минути по-рано или по-късно, в зависимост от това как двете планети се привличат една друга. Ако се проследят внимателно тези колебания, може да се изчисли масата на планетите, без никога да се измерва директно гравитацията им. Ето как екипът астрономи е стигнал до толкова ниски маси.
Разплитането на всичко тези загадки ще изисква повече наблюдения и по-мощни телескопи. Самите маси не могат да бъдат по-добре определени чрез обичайния метод за измерване, защото TOI-791 се върти твърде бързо и е твърде гореща. Така че екипът се насочва към небето.
"Тази система предлага уникална лаборатория за разбиране как се формират и еволюират свръхпухкавите планети", посочва професор Амори Трио () от Университета в Бирмингам, съавтор и водещ британски изследовател по ASTEP.
"Предлагаме да извършваме космически наблюдения с помощта на космическия телескоп "Джеймс Уеб", за да оценим дали пухкавата атмосфера съдържа въглеродни, азотни и кислородни видове, разкривайки нова информация за това как са се образували тези необичайни планети."
Откритието се основава на осем години наблюдения, събрани от телескопи, разпръснати из Чили, Австралия, Южна Африка и Антарктида, плюс космическия телескоп TESS на НАСА. Двете планети са забелязани за първи път от доброволци. Членове на обществеността, които преглеждат данните от TESS като част от гражданския научен проект Planet Hunters, отбелязват вътрешната планета още през 2019 г., а външната - през 2023 г.
Справка: Georgina Dransfield, Antoine C Petit, Amaury H M J Triaud, Tristan Guillot, François-Xavier Schmider, Lyu Abe, Abdelkrim Agabi, Khalid Barkaoui, Thomas A Baycroft, Philippe Bendjoya, Rafael Brahm, Karen A Collins, Billy Edwards, Phil Evans, Alix V Freckelton, Nolan Grieves, Steve B Howell, Franco Mallia, Djamel Mekarnia, Angelica Psaridi, Daniel Sebastian, Keivan G Stassun, Chris Stockdale, Amalie Stokholm, Olga Suarez, Thiam-Guan Tan, Mathilde Timmermans, Cristilyn N Watkins, Carl Ziegler, Abderahmane Soubkiou, François Bouchy, Marion Cointepas, Vincent Deloupy, Maximilian N Günther, Michaël Gillon, Giovanni Isopi, Emmanuel Jehin, Jon M Jenkins, Andrés Jordán, Martin B Nielsen, Sara Seager, Avi Shporer, Julia V Seidel, Michal Steiner, Trifon Trifonov, Joseph D Twicken, Joshua N Winn, Aldo Zapparata, ASTEP confirmation of a pair of long-period Jupiter-sized planets with extremely low densities transiting TOI-791, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 549, Issue 4, July 2026, stag864, https://doi.org/10.1093/mnras/stag864
Източници:
Two Planets Lighter Than Candy Floss Are Circling a Distant Star in Lockstep, ScienceBlog.com
Researchers discover pair of giant 'super-puff' planets lighter than candy floss, University of Oxford
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"