Planete lakše od šećerne vune: Otkriven par „super-pahuljastih“ džinova koji prkose teorijama

Međunarodni tim astronoma identifikovao je par džinovskih planeta koje su lakše od šećerne vune, čime su postale najnoviji dodatak maloj, ali intrigantnoj porodici takozvanih „super-pahuljastih“ svetova. Planete, nazvane TOI-791 b i TOI-791 c, kruže oko zvezde slične Suncu udaljene oko 1.110 svetlosnih godina u južnom sazvežđu Leteća riba (Volans).

Iako su po veličini uporedive sa Jupiterom, njihova masa je samo delić mase našeg gasovitog džina, što ih čini najlakšim poznatim planetama te veličine.

Ovo otkriće, objavljeno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pruža ključne podatke za razumevanje ovih neobičnih nebeskih tela. Jedan od istraživača, dr Džordž Dransfild, sa Univerziteta u Oksfordu,  slikovito je opisao njihovu prirodu.

„Ove dve planete imaju gustinu uporedivu sa lepom grudvom pene za brijanje, sveže izašlom iz boce", objašnjava dr Dransfild.

Njihove gustine su izuzetno niske: TOI-791 b ima gustinu od svega 0,038 grama po kubnom centimetru, dok je TOI-791 c nešto gušća sa 0,047 grama po kubnom centimetru. Poređenja radi, gustina šećerne vune iznosi oko 0,05 g/cm³, dok je gustina Zemlje 5,5 g/cm³ – više od sto puta veća. Čak je i Jupiter, gasoviti džin Sunčevog sistema, do 35 puta gušći od ovih novootkrivenih laganih svetova.

Džinovi u gravitacionom plesu

Planete je prvobitno otkrio Nasin satelit za istraživanje tranzitnih egzoplaneta (TESS), koji traga za svetovima izvan našeg solarnog sistema posmatrajući blage padove u sjaju zvezda dok planete prolaze ispred njih.

Međutim, da bi potvrdili njihovu neobično nisku gustinu, istraživači su morali precizno da izmere njihove mase, što su učinili koristeći teleskope na Zemlji.

Analiza je otkrila još jednu zanimljivost: ove dve planete su zaključane u retkoj gravitacionoj rezonanci u odnosu 5:3. To znači da unutrašnja planeta, TOI-791 b, napravi pet orbita oko svoje zvezde za svake tri orbite spoljašnje planete, TOI-791 c.

Ova usklađena interakcija izaziva merljive promene u vremenu njihovih tranzita, što je astronomima omogućilo da precizno izračunaju njihove mase i potvrde njihovu neverovatno malu gustinu.

Naučnici pretpostavljaju da se ove planete sastoje uglavnom od vodonika i helijuma. Dr Dransfild sumnja da su ovi pahuljasti, prozračni svetovi verovatno bele ili plave boje, u zavisnosti od toga da li je nebo na njima oblačno, ali definitivno ne ružičaste poput šećerne vune.

Da bi se potvrdio njihov tačan hemijski sastav, biće potrebna dodatna posmatranja pomoću moćnog svemirskog teleskopa „Džejms Veb".

Misterija „super-pahuljastih" svetova

„Super-pahuljice" predstavljaju veliki izazov za postojeće teorije o formiranju planeta. Nije u potpunosti jasno kako planete mogu narasti do veličine gasovitih džinova, a da pritom ne akumuliraju i značajnu masu.

Smatra se da su izuzetno retke u kosmosu; od skoro 6.300 do sada potvrđenih egzoplaneta, manje od 40 pripada ovoj kategoriji. Pre sistema TOI-791, astronomi su već poznavali nekoliko sličnih svetova, poput sistema Kepler 51 i planete WASP-193b, koja je oko 50 odsto veća od Jupitera, ali ima samo delić njegove mase.

Vodeća teorija sugeriše da „super-pahuljice" poseduju ogromne atmosfere bogate vodonikom i helijumom, koje su se brzo akumulirale oko čvrstog jezgra. Veruje se da se formiraju u spoljnim, hladnijim delovima diska od gasa i prašine oko mlade zvezde, gde ima više gasa nego prašine. Budući da su se TOI-791 b i TOI-791 c verovatno formirale iz istog diska, istraživači ih smatraju „sestrama".

Proučavanje ovih egzotičnih svetova ključno je za šire razumevanje procesa nastanka planeta. Svako novo otkriće pomaže naučnicima da sastave složenu slagalicu kosmičke raznolikosti i bolje shvate kako nastaju planetarni sistemi, uključujući i naš.

„Na kraju, proučavanjem egzotičnih sistema koji sadrže retke tipove planeta, dodajemo nove delove slagalice o formiranju planeta i saznajemo više o našem mestu u kosmosu", zaključuje dr Dransfild.