Введение

Миссия NASA по исследованию экзопланет TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) продолжает удивлять научное сообщество новыми открытиями. На этот раз астрономы обнаружили две гигантские планеты с уникальными характеристиками, которые по своей плотности могут сравниться с сахарной ватой. Эти экзопланеты получили названия TOI-791 b и TOI-791 c и стали самыми «пухлыми» планетами, когда-либо обнаруженными в нашей галактике.

Открытие TOI-791 b и TOI-791 c

Планеты TOI-791 b и TOI-791 c вращаются вокруг звезды, похожей на наше Солнце, названной TOI-791, которая находится на расстоянии примерно 1,113 световых лет от Земли. Эти гиганты имеют размеры, сопоставимые с Юпитером, но их масса составляет лишь небольшую долю от массы нашего гиганта. TOI-791 b имеет размеры, аналогичные Юпитеру, но при этом масса составляет всего 3% от массы Юпитера. TOI-791 c еще больше, однако масса этой планеты составляет лишь 5.9% от массы Юпитера.

Уникальные особенности «пухлых» планет

«Основная причина, по которой эти планеты представляют интерес для изучения, заключается в том, что мы вовсе не ожидали их обнаружить», — говорит Джон Дженкинс, научный руководитель Центра научной обработки данных в NASA Ames Research Center в Силиконовой долине, который предоставил данные для анализа. «Они представляют собой головоломку, которую нам предстоит решить, чтобы понять, как формируются гигантские планеты, подобные Юпитеру, и супер-пухлые планеты».

Долгие орбиты и гравитационное взаимодействие

TOI-791 b и TOI-791 c также имеют необычно длинные орбиты. TOI-791 b совершает полный оборот вокруг своей звезды за 139 дней, в то время как TOI-791 c делает это за 232 дня. Такие долгие орбиты трудно обнаружить, так как для их подтверждения требуется длительное наблюдение. С высоты своей орбиты TESS смогла собрать данные о этой системе на протяжении 1,122 дней в течение семи лет, что предоставило исследовательской команде богатый материал для анализа.

Гравитационное взаимодействие планет

Дальнейший анализ показал, что TOI-791 b и TOI-791 c находятся в орбитальном взаимодействии, что позволяет им обмениваться гравитационными воздействиями. Во время своего вращения вокруг звезды, планеты чередуют притяжение друг друга, что влияет на время их транзитов перед звездой. Ученые использовали эту вариацию времени орбиты, чтобы рассчитать массы планет и подтвердить их статус как супер-пухлых объектов.

Редкость супер-пухлых планет

«Известно всего лишь несколько таких супер-пухлых планет, и найти две в одной системе крайне редко», — отмечает ведущий автор исследования Джордж Дрансфилд из Оксфордского университета. «Их исключительно низкая плотность делает их интересными объектами для понимания формирования и эволюции планетарных систем».

Будущее исследований

С дальнейшими исследованиями у ученых есть надежда узнать больше о химическом составе атмосферы планет, о том, как их вращение влияет на форму и как наклон их звезды соотносится с их орбитами. Более глубокое изучение может дать новые представления о том, как TOI-791 b и TOI-791 c перемещались по планетной системе во время своего формирования, повлияло ли взаимодействие с другими планетами на их орбиты и как формируются низкоплотные супер-пухлые планеты.

Заключение

Исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, было проведено Оксфордским университетом в сотрудничестве с Университетом Лазурного Берега и Университетом Бирмингема. Открытие таких необычных экзопланет, как TOI-791 b и TOI-791 c, открывает новые горизонты в астрономии и помогает лучше понять процессы формирования планетарных систем.