TESS открыл две «пушистые» экзопланеты: размер Юпитера при плотности сахарной ваты

Благодаря данным, полученным космическим телескопом NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), ученые идентифицировали две уникальные экзопланеты, получившие индексы TOI-791 b и TOI-791 c. Данные миры причислены к редкому семейству «супер-пухлых» гигантов — это планеты с экстремально низкой плотностью, по структуре напоминающей скорее сахарную вату, нежели твердые небесные тела.

Пара планет вращается вокруг родительской звезды TOI-791, спектрально близкой к нашему Солнцу и удаленной от нас на 1 113 световых лет. Обнаружение состоялось благодаря транзитному методу: телескоп TESS фиксирует периодические затмения, возникающие при прохождении планет перед диском звезды. Тщательная проверка полученных сведений подтвердила наличие двух массивных объектов с необычайными физическими параметрами.

Габариты TOI-791 b сопоставимы с юпитерианскими, однако её фактическая масса достигает лишь 3% от массы крупнейшей планеты Солнечной системы. Вторая планета, TOI-791 c, превосходит Юпитер по диаметру, но обладает всего 5,9% его массы. Столь разительный контраст между объемом и массой делает эти планеты одними из самых «разреженных» объектов, известных современной астрофизике.

Как отмечает Джон Дженкинс, ведущий специалист центра обработки данных TESS в исследовательском центре Эймса (NASA), подобные находки бросают вызов устоявшимся теоретическим моделям. Ученым предстоит выяснить, какие физические процессы позволяют газовым гигантам с столь скромной массой удерживать колоссальные по объему атмосферные оболочки.

Орбитальные характеристики этих миров также нетривиальны: TOI-791 b совершает виток вокруг светила за 139 суток, а TOI-791 c — за 232 суток. Столь продолжительные орбитальные периоды крайне сложны для регистрации, так как требуют длительных и непрерывных циклов наблюдения за звездой.

Уникальность системы заключается и в интенсивном гравитационном взаимодействии между планетами. Воздействие TOI-791 b и TOI-791 c друг на друга вызывает заметные вариации времени транзитов — едва уловимые смещения в графике прохождения планет по диску звезды. Именно эти «колебания» позволили исследователям точно вычислить массу планет и подтвердить их феноменально малую плотность.

Джордж Дрансфилд из Оксфордского университета подчеркивает, что обнаружение сразу двух «супер-пухлых» планет в одной системе предоставляет ученым редкую возможность для изучения эволюции планетных систем и механизмов миграции газовых гигантов.

В ближайших планах исследователей — спектральный анализ атмосфер этих планет, что должно помочь пролить свет на их химический состав и механизм формирования. Также эксперты намерены изучить влияние гравитационного резонанса на стабильность орбит внутри данной системы.

Открытие TOI-791 b и c наглядно доказывает, что сценарии зарождения газовых гигантов могут быть куда более разнообразными, чем предполагалось ранее. Подобные системы вынуждают научное сообщество переосмыслить границы устойчивости атмосфер и фундаментальные законы эволюции экзопланет.

Источник: iXBT