MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Экзопланеты с чрезвычайно низкой плотностью — это редкость сама по себе, а когда их находится сразу две и на одной орбите — это из ряда вон выходящие событие. Такого не должно было быть, признаются в NASA. И это редкий шанс изучить необычные планеты, чтобы глубже понять эволюцию звёздных систем.
Источник изображения: NASA
Считается, что планеты-гиганты играют ключевую роль в эволюции планетарных систем. Они формируют их облик, расположение орбит и даже выбрасывают лишний материал за пределы систем. Обнаружение планет-гигантов с чрезвычайно низкой плотностью — буквально, как у сахарной ваты или хлопка — привнесло путаницу в ранее стройные гипотезы. Таких объектов обнаружено не больше 40, среди которых две новые стали рекордсменами по самой низкой плотности.
Это экзопланеты TOI-791 b и TOI-791 у подобной Солнцу звезды TOI-791, расположенной примерно в 1110–1113 световых годах от Земли в южном созвездии Летучей Рыбы. Звезда относится к карликам спектрального класса F7 и близка к солнечному типу, а сами планеты по размерам сопоставимы с Юпитером, но имеют лишь малую долю его массы.
Открытие сделано транзитным методом: космическая обсерватория NASA TESS фиксировала периодические падения яркости TOI-791, возникающие, когда планеты проходят перед диском звезды. Наблюдение и моделирование показали, что TOI-791 b почти равна Юпитеру по размеру, но содержит только около 3 % массы Юпитера, то есть примерно 9,5 масс Земли. TOI-791 c крупнее Юпитера, но её масса составляет лишь около 5,9 % юпитерианской, или примерно 18,7 масс Земли. Из-за этого средняя плотность планет оказалась экстремально низкой: около 0,038 г/см3 для TOI-791 b и 0,047 г/см3 для TOI-791 c, что ниже или сравнимо с плотностью сахарной ваты и в десятки раз меньше плотности Юпитера.
Относительные размеры обнаруженных экзопланет в сравнении с планетами Солнечной системы
Система необычна не только ничтожной плотностью планет, но и их орбитальной архитектурой. TOI-791 b совершает оборот вокруг звезды за 139 дней, а TOI-791 c — за 232 дня. Для транзитных газовых гигантов такие длинные периоды трудны для подтверждения, поскольку нужно наблюдать несколько прохождений перед звездой. TESS смог накопить по системе 1122 дня данных за семь лет, а дополнительный вклад внесли наземные наблюдения, включая антарктический телескоп ASTEP на станции Конкордия. Полярная ночь позволила отслеживать длительные транзиты без дневных разрывов: прохождения этих планет длятся более 11 часов.
Массы планет были уточнены благодаря их взаимному влиянию. Они находятся на одной орбите и имеют гравитационную связь друг с другом. Гравитационные возмущения слегка сдвигают моменты прохождений планет перед звездой, что позволяет вычислить массы тел и подтвердить их сверхнизкую плотность. Учёные предполагают, что «пухлость» может быть связана с огромными водородно-гелиевыми оболочками, набранными в холодных областях протопланетного диска, но эта гипотеза требует проверки, с чем обещает помочь уже «Джейс Уэбб». Но это будет другая история.
Источник:
