Международная команда астрономов объявила об открытии двух необычных миров — TOI-791 b и TOI-791 c. Эти экзопланеты вращаются вокруг звезды спектрального класса F7 (желто-белый карлик, слегка превосходящий наше Солнце по массе и температуре) на расстоянии 1110 световых лет от Земли, в созвездии Летучей Рыбы.
Главная сенсация — их плотность. По диаметру обе планеты сравнимы с Юпитером, но при этом они почти в 30 раз легче газового гиганта нашей системы. Средняя плотность внутренней планеты (TOI-791 b) составляет всего 0,038 грамма на кубический сантиметр, а внешней (TOI-791 c) — 0,047 г/см³. Для сравнения: плотность Юпитера — 1,33 г/см³, земная — 5,5 г/см³, а обычной сахарной ваты — около 0,05 г/см³. Получается, что эти космические тела по своей «воздушности» уступают даже легкому лакомству.
Как ученым удалось зафиксировать такие аномалии?
Первые подсказки о существовании необычных планет заметили астрономы-любители. В рамках проекта Planet Hunters TESS они анализировали открытые данные космического телескопа НАСА TESS, когда наткнулись на нечто необычное. Однако чтобы точно измерить массу и плотность этих объектов, потребовалось восемь лет непрерывных наблюдений по всему миру.
Решающий вклад внес телескоп ASTEP, расположенный на антарктической станции «Конкордия». Условия полярной зимы позволили ученым впервые в истории полностью зафиксировать с Земли так называемые «аномально долгие транзиты» — прохождения планет по диску звезды. Каждый такой транзит длился более 11 часов без перерыва. Ни один другой телескоп в мире не смог бы обеспечить такую непрерывность наблюдений.
Почему планеты такие «пухлые»?
Эти два мира находятся в гравитационной связке, известной как орбитальный резонанс 5:3. Пока внутренняя планета совершает пять оборотов вокруг звезды, внешняя делает ровно три. Такое тесное соседство заставляет их постоянно влиять друг на друга, но это лишь часть загадки.
Ведущая теория объясняет их невероятную разреженность гигантскими атмосферами. Ученые полагают, что TOI-791 b и TOI-791 c сформировались на холодных окраинах протопланетного диска. Там газ (в основном водород и гелий) быстро остывал и оседал вокруг твердого ядра, создавая массивные, но очень рыхлые оболочки. Эти раздутые атмосферы и составляют основную массу планет, делая их похожими на гигантские космические «пушинки».
Открытие такой пары — редкая удача для астрономии. Оно позволяет лучше понять, как формируются планеты в разных уголках галактики и почему некоторые из них остаются такими легкими, несмотря на свои внушительные размеры.
Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Изображение: NASA
