Открыты планеты-гиганты с плотностью ниже сахарной ваты

Международная группа астрономов сообщила об обнаружении двух экзопланет, чья плотность оказалась рекордно низкой — менее 0,05 г/см³, что сравнимо с сахарной ватой. Эти объекты, названные TOI‑791 b и TOI‑791 c, вращаются вокруг звезды в созвездии Воланс, на расстоянии около 1110 световых лет от Земли.

Несмотря на размеры, сопоставимые с юпитерианскими, новооткрытые планеты обладают ничтожной массой: плотность TOI‑791 b составляет 0,038 г/см³, а TOI‑791 c — 0,047 г/см³. Для сравнения, плотность Юпитера превышает эти значения в 28–35 раз, а земная — ещё более существенно. Подобные «раздутые» миры астрономы называют «супер-пуфами», и их происхождение остаётся загадкой.

Обе планеты обращаются вокруг жёлто-белого карлика и связаны между собой гравитационным резонансом 5:3: пока внутренняя планета совершает пять оборотов, внешняя успевает сделать почти ровно три. Из‑за этого взаимного притяжения наблюдаются регулярные сдвиги во времени транзитов — планеты словно «тянут» друг друга, создавая колебания в орбитальном движении.

Первичное обнаружение объектов стало возможным благодаря проекту Planet Hunters TESS, в котором добровольцы анализировали данные космического телескопа. Затем исследователи со всего мира объединили усилия для уточнения параметров системы. Ключевую роль сыграли наземные наблюдения, проведённые на антарктической станции ASTEP: во время полярной ночи астрономы смогли непрерывно фиксировать прохождения планет перед звездой в течение более 11 часов — это самый продолжительный непрерывный мониторинг транзитов из когда-либо выполненных с поверхности Земли.

Природа столь низкой плотности пока не имеет однозначного объяснения. Основная гипотеза предполагает наличие у планет чрезвычайно протяжённых атмосфер, состоящих в основном из водорода и гелия. Вероятно, такие оболочки сформировались на ранних этапах, когда планеты находились далеко от родительской звезды, в холодных областях протопланетного диска, где газ мог накапливаться в больших объёмах.

Для проверки этой теории учёные планируют использовать космический телескоп «Джеймс Уэбб». Его спектральные инструменты позволят детально изучить химический состав атмосфер, выявить присутствие водяного пара, метана и других соединений, что поможет восстановить историю формирования этих необычных миров.

Открытие стало возможным благодаря тесному международному сотрудничеству астрономов из разных стран, работавших как с космическими, так и с наземными обсерваториями. Полученные данные не только расширяют каталог экзопланет, но и дают пищу для размышлений о механизмах миграции газовых гигантов и их эволюции в системах с гравитационным резонансом.