Как в космосе могли образоваться планеты, которые легче сахарной ваты

Планета размером с Юпитер обычно весит столько же, сколько сотни Земель. Но недавно обнаруженные два мира нарушают это правило. Они такие же большие, но почти невесомые, их плотность ближе к облаку, чем к камню. Как Вселенная умудрилась создать такие объекты, ученые пока не понимают. Но уже сейчас ясно, что это хороший повод переписать учебники по астрономии.

Ученые нашли планеты которые похожи на сахарную вату

Планеты с самой маленькой плотностью

В Солнечной системе самой большой и массивной планетой является Юпитер. Его средняя плотность составляет 1,33 грамма на кубический сантиметр. Для сравнения, у Земли этот показатель равен 5,5. Но две обнаруженные учеными планеты кардинально отличаются от привычных нам газовых гигантов.

Исследователи из Оксфорда подсчитали, что плотность планеты TOI-791 b составляет всего 0,038 грамма на кубический сантиметр, а ее «сестры» TOI-791 c около 0,047 грамма. Это значит, что они от 28 до 35 раз менее плотные, чем газовый гигант нашей системы. Проще говоря, эти космические объекты буквально легче обычной сахарной ваты, плотность которой держится на уровне 0,05 грамма на кубический сантиметр.

В Млечном Пути известно лишь четыре планетные системы, в которых есть больше одной подобной «сверхпухлой» планеты. Каждая такая находка это большой подарок для ученых, ведь она дает шанс детально изучить процессы формирования столь необычных миров.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Как ученые узнали массу далеких планет

По данным сайта Refractor, изначально следы этих планет были замечены добровольцами научного проекта Planet Hunters TESS в 2019 и 2023 годах. Однако для подтверждения открытия и расчета физических характеристик потребовалось объединить данные с нескольких телескопов по всему миру. Главной удачей для астрономов стало то, что обе планеты находятся в редком гравитационном танце, орбитальном резонансе 5:3.

Это означает, что на каждые пять оборотов внутренней планеты вокруг звезды внешняя совершает ровно три оборота. В результате объекты регулярно сближаются и тянут друг друга на себя гравитацией.

Изменение характеристик таких систем выглядит следующим образом:

• телескопы фиксируют регулярные падения яркости звезды, когда планеты проходят прямо перед ней;
• из-за взаимного притяжения время этих транзитов слегка смещается;
• по величине смещения астрономы с высокой точностью вычисляют массу каждого объекта.

Именно этот метод позволил убедиться, что перед учеными находятся настоящие «сверхпухлые» планеты, а не ошибка в данных телескопа.

Гравитационное взаимодействие двух планет меняет время их транзита по диску звезды

Как образовались самые легкие планеты в космосе

Главный вопрос, который стоит перед астрономами, это то, как планете удается сохранить размер Юпитера при столь ничтожном количестве материи. Одна из ведущих гипотез гласит, что основная масса таких объектов — это огромная газовая оболочка из водорода и гелия, окружающая относительно небольшое твердое ядро.

Такая масштабная атмосфера могла сформироваться только при определенных условиях:

• планеты зародились в холодных внешних регионах протопланетного диска, вдали от жара родительской звезды;
• низкие температуры позволили газу быстро остыть и в огромных количествах собраться вокруг ядра;
• впоследствии планеты могли мигрировать ближе к звезде, сохранив свою разреженную оболочку.

Чтобы оставаться в курсе новых научных открытий, подпишитесь на наш канал в MAX. Нас уже более 1500 человек!

Для проверки этой гипотезы исследовательская группа планирует задействовать космический телескоп Джеймса Уэбба. Ожидается, что его мощности хватит, чтобы найти в атмосферах пухлых планет следы углерода, азота и кислорода. Химический состав газовой оболочки станет ключом к пониманию того, где именно и как быстро сформировались TOI-791 b и c.