Astrofizyków zamurowało. Odkryto niezwykłe światy, które przeczą prawom fizyki!
Międzynarodowy zespół naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu Oksfordzkiego odkrył dwie z najbardziej ekstremalnych planet w historii astronomii. TOI-791 b i TOI-791 c to tak zwane planety typu „super-puff” – olbrzymy rozmiarami zbliżone do Jowisza, lecz tak rozrzedzone, że ich gęstość jest niższa niż gęstość waty cukrowej.
Obie planety po raz pierwszy namierzyli nie zawodowi astronomowie, lecz wolontariusze projektu „Planet Hunters TESS”, obywatelskiej inicjatywy naukowej polegającej na przeszukiwaniu danych satelity NASA TESS w poszukiwaniu nowych światów. TOI-791 b zidentyfikowano w 2019 roku, TOI-791 c, w 2023. Potwierdzenie odkrycia wymagało jednak ośmiu lat obserwacji z teleskopów rozsianych po całym globie, w tym z teleskopu ASTEP działającego na antarktycznej stacji Concordia.
Antarktyczna zima okazała się nieoczekiwanym sprzymierzeńcem – miesiące nieprzerwanej ciemności umożliwiły astronomom rejestrowanie tranzytów planet trwających ponad 11 godzin w ramach jednej, nieprzerwanej sesji obserwacyjnej. To najdłuższe nieprzerwane tranzyty planetarne, jakie kiedykolwiek zarejestrowano w całości z powierzchni Ziemi.
– Znanych jest zaledwie kilka takich superpuchatych planet, a jeszcze rzadziej zdarza się znaleźć dwie w tym samym układzie ich niezwykle niska gęstość sprawia, że są one fascynującymi obiektami badań pozwalającymi zrozumieć, jak powstają i ewoluują układy planetarne – powiedziała dr George Dransfield z Uniwersytetu Oksfordzkiego.
Rezonans orbit i pytanie o atmosferę
Obie planety krążą wokół gwiazdy karłowatej w konstelacji Volans, oddalonej od Ziemi o około 1 110 lat świetlnych, i łączy je niezwykła relacja grawitacyjna – rezonans 5:3, co oznacza, że na każde pięć orbit planety wewnętrznej planeta zewnętrzna wykonuje niemal dokładnie trzy. To wzajemne oddziaływanie powoduje mierzalne zmiany w czasie tranzytów, dzięki którym naukowcy zdołali obliczyć masy planet i potwierdzić ich ekstremalnie niską gęstość – odpowiednio 0,038 i 0,047 grama na centymetr sześcienny, podczas gdy Jowisz osiąga 1,33 grama na centymetr sześcienny.
Naukowcy nie są jeszcze pewni, jak takie planety w ogóle mogły powstać. Dominująca hipoteza zakłada, że posiadają gigantyczne atmosfery z wodoru i helu, gromadzone w zimnych, odległych rejonach dysku protoplanetarnego. Weryfikacja tej teorii ma być kolejnym krokiem.
– Ten układ stanowi wyjątkowe laboratorium pozwalające zrozumieć, w jaki sposób powstają i ewoluują planety typu „super-puff”. Proponujemy przeprowadzenie obserwacji przy użyciu Teleskopu Jamesa Webba, aby ocenić, czy w ich atmosferach znajdują się związki zawierające węgiel, azot i tlen – dodał prof. Amaury Triaud z Uniwersytetu w Birmingham.
Źródło: Uniwersytet Oksfordzki
Czytaj też: Wyścig z czasem kosmicznych inżynierów. ESA buduje sondę, która dogoni słynną asteroidę!
Grafika tytułowa: PIRO4D / Pixabay
