Планете лакше од шећерне вуне: Откривен пар „супер-пахуљастих“ џинова који пркосе теоријама

Међународни тим астронома идентификовао је пар џиновских планета које су лакше од шећерне вуне, чиме су постале најновији додатак малој, али интригантној породици такозваних „супер-пахуљастих“ светова. Планете, назване TOI-791 b и TOI-791 c, круже око звезде сличне Сунцу удаљене око 1.110 светлосних година у јужном сазвежђу Летећа риба (Воланс).

Иако су по величини упоредиве са Јупитером, њихова маса је само делић масе нашег гасовитог џина, што их чини најлакшим познатим планетама те величине.

Ово откриће, објављено у часопису Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пружа кључне податке за разумевање ових необичних небеских тела. Један од истраживача, др Џорџ Дрансфилд, са Универзитета у Оксфорду,  сликовито је описао њихову природу.

„Ове две планете имају густину упоредиву са лепом грудвом пене за бријање, свеже изашлом из боце", објашњава др Дрансфилд.

Њихове густине су изузетно ниске: TOI-791 b има густину од свега 0,038 грама по кубном центиметру, док је TOI-791 c нешто гушћа са 0,047 грама по кубном центиметру. Поређења ради, густина шећерне вуне износи око 0,05 g/cm³, док је густина Земље 5,5 g/cm³ – више од сто пута већа. Чак је и Јупитер, гасовити џин Сунчевог система, до 35 пута гушћи од ових новооткривених лаганих светова.

Џинови у гравитационом плесу

Планете је првобитно открио Насин сателит за истраживање транзитних егзопланета (TESS), који трага за световима изван нашег соларног система посматрајући благе падове у сјају звезда док планете пролазе испред њих.

Међутим, да би потврдили њихову необично ниску густину, истраживачи су морали прецизно да измере њихове масе, што су учинили користећи телескопе на Земљи.

Анализа је открила још једну занимљивост: ове две планете су закључане у реткој гравитационој резонанци у односу 5:3. То значи да унутрашња планета, TOI-791 b, направи пет орбита око своје звезде за сваке три орбите спољашње планете, TOI-791 c.

Ова усклађена интеракција изазива мерљиве промене у времену њихових транзита, што је астрономима омогућило да прецизно израчунају њихове масе и потврде њихову невероватно малу густину.

Научници претпостављају да се ове планете састоје углавном од водоника и хелијума. Др Дрансфилд сумња да су ови пахуљасти, прозрачни светови вероватно беле или плаве боје, у зависности од тога да ли је небо на њима облачно, али дефинитивно не ружичасте попут шећерне вуне.

Да би се потврдио њихов тачан хемијски састав, биће потребна додатна посматрања помоћу моћног свемирског телескопа „Џејмс Веб".

Мистерија „супер-пахуљастих" светова

„Супер-пахуљице" представљају велики изазов за постојеће теорије о формирању планета. Није у потпуности јасно како планете могу нарасти до величине гасовитих џинова, а да притом не акумулирају и значајну масу.

Сматра се да су изузетно ретке у космосу; од скоро 6.300 до сада потврђених егзопланета, мање од 40 припада овој категорији. Пре система TOI-791, астрономи су већ познавали неколико сличних светова, попут система Кеплер 51 и планете WASP-193b, која је око 50 одсто већа од Јупитера, али има само делић његове масе.

Водећа теорија сугерише да „супер-пахуљице" поседују огромне атмосфере богате водоником и хелијумом, које су се брзо акумулирале око чврстог језгра. Верује се да се формирају у спољним, хладнијим деловима диска од гаса и прашине око младе звезде, где има више гаса него прашине. Будући да су се TOI-791 b и TOI-791 c вероватно формирале из истог диска, истраживачи их сматрају „сестрама".

Проучавање ових егзотичних светова кључно је за шире разумевање процеса настанка планета. Свако ново откриће помаже научницима да саставе сложену слагалицу космичке разноликости и боље схвате како настају планетарни системи, укључујући и наш.

„На крају, проучавањем егзотичних система који садрже ретке типове планета, додајемо нове делове слагалице о формирању планета и сазнајемо више о нашем месту у космосу", закључује др Дрансфилд.