Две недавно обнаруженные экзопланеты, TOI-791b и TOI-791c, по размерам равны Юпитеру, но имеют плотность ниже, чем у сахарной ваты, что дает астрономам редкую возможность заглянуть в процесс формирования и эволюции раздутых газовых гигантов. Об этом открытии сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
TOI-791b почти такого же размера, как Юпитер, но содержит всего 3% массы Юпитера, в то время как TOI-791c еще больше Юпитера, но содержит лишь 5,9% его массы.
Они вращаются вокруг TOI-791, звезды, похожей на Солнце, расположенной примерно в 1113 световых годах от нас в созвездии Воланс.
«Главная причина, по которой эти планеты интересны для изучения, заключается в том, что мы вообще не ожидали их увидеть», — сказал Джон Дженкинс из исследовательского центра Эймс НАСА. «Они представляют собой загадку, которую нам предстоит разгадать, чтобы понять, как формируются гигантские планеты, такие как Юпитер, и супер-пуфы».
Миссия НАСА TESS обнаружила эти экзопланеты, наблюдая за повторяющимися падениями яркости звезды — признаком того, что планета проходит перед своей звездой.
Из-за необычно длительных орбитальных периодов (139 дней для TOI-791b и 232 дня для TOI-791c) телескопу TESS потребовалось накопить 1122 дня наблюдений в течение семи лет, чтобы зафиксировать и подтвердить их свойства.
«Эта система представляет собой уникальную лабораторию для изучения того, как формируются и развиваются планеты-сверхгромозды», — сказал профессор Амори Трио из Бирмингемского университета. «Мы предлагаем провести космические наблюдения с использованием космического телескопа имени Джеймса Уэбба, разработанного НАСА/ЕКА/КСА, чтобы оценить, содержит ли раздутая атмосфера вещества, содержащие углерод, азот и кислород, что позволит получить новые данные о том, как сформировались эти необычные планеты».
Объекты TOI-791b и TOI-791c находятся на орбитах, которые создают между ними гравитационное притяжение, незначительно изменяя время их прохождения по орбите.
Астрономы измерили эти временные колебания, чтобы рассчитать массы планет, подтвердив тем самым их чрезвычайно низкую плотность.
«Известно лишь небольшое количество таких сверхраздутых планет, и еще реже встречаются две такие планеты в одной системе», — сказал Джордж Дансфилд из Оксфордского университета. «Их чрезвычайно низкая плотность делает их невероятно интересными объектами для изучения процессов формирования и эволюции планетных систем».
«Считается, что формирование крупных планет является движущей силой эволюции планетных систем, поэтому дальнейшее изучение этих планет размером с Юпитер, но гораздо меньшей массы, имеет большое значение», — сказал Стив Хауэлл из исследовательского центра Эймс НАСА.
«Эти многопланетные системы сложны, гравитационное взаимодействие между планетами развивается на протяжении очень длительных периодов, десятков лет и более», — сказал профессор Тристан Гийо, астроном из Лазурного берега.
