Έχουν το μέγεθος του Δία, είναι όμως δεκάδες φορές λιγότερο πυκνοί, λιγότερο ακόμα και από το μαλλί της γριάς: είναι δύο γιγάντιοι εξωπλανήτες που θα επέπλεαν σαν μπαλόνια αν κανείς τους έριχνε σε έναν απέραντο ωκεανό.
Οι δύο πλανήτες, με τις ονομασίες TOI-791 b και TOI-791 c περιφέρονται γύρω από ένα θερμό άστρο στην κατεύθυνση του αστερισμού του Ιπτάμενου Ιχθύος –ορατού μόνο από το νότιο ημισφαίριο της Γης- σε απόσταση 1.100 ετών φωτός.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις που δημοσιεύονται στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ο TOI-791 b έχει πυκνότητα μόλις 0,038 γραμμαρίων ανά κυβικό εκατοστό, ενώ ο TOI-791 c είναι λίγο πιο πυκνός στα 0,047 g/cm3.
Συγκριτικά, το μαλλί της γριάς έχει πυκνότητα γύρω στα 0,05 g/cm3, ενώ το νερό γύρω στο 1 g/cm3.
Μεταξύ των πλανητών του Ηλιακού Συστήματος, ο πιο αφράτος είναι ο Κρόνος στα 0,69 g/cm3, αρκετά ελαφρύς για να επιπλέει στο νερό, ενώ ο Δίας θα βυθιζόταν με πυκνότητα 1,33 g/cm3.
Η Γη είναι o πυκνότερος πλανήτης στη γειτονιά στα 5,51 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό.
Σύγκριση μεγέθους ανάμεσα στους δύο εξωπλανήτες και πέντε πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος (NASA/Daniel Rutter)
«Ελάχιστοι ‘υπερ-αφράτοι’ πλανήτες είναι γνωστοί μέχρι σήμερα και είναι ακόμα πιο σπάνιο να βρεις δύο στο ίδιο σύστημα. Οι εξαιρετικά χαμηλές πυκνότητές τους τούς καθιστούν ιδανικούς στόχους προκειμένου να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται τα πλανητικά συστήματα» δήλωσε η Τζορτζ Ντράνσφιλντ του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, επικεφαλής της μελέτης.
Οι δύο εξωπλανήτες ανακαλύφθηκαν χάρη στην ανεπαίσθητη μείωση που προκαλούν στη φωτεινότητα του μητρικού άστρου τους άστρου καθώς περνούν από μπροστά του όπως τους βλέπουμε από τη Γη –ένα πέρασμα που στην αστρονομία ονομάζεται διάβαση.
Η διεθνής ερευνητική ομάδα τους εξέτασε χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο ASTEP που λειτουργεί στον γαλλο-ιταλικό ερευνητικό σταθμό Concordia στην Ανταρκτική. Το πολύμηνο σκοτάδι του ανταρκτικού χειμώνα επέτρεψε στους ερευνητές να παρακολουθήσουν από την αρχή έως το τέλος τις διαβάσεις των δύο πλανητών, οι οποίες διαρκούν περισσότερες από 11 ώρες η καθεμία.
Η επικεφαλής της μελέτης Τζορτζ Ντράνσφιλντ και οι συνεργάτες της μπροστά στο τηλεσκόπιο ASTEP στην Ανταρκτική (Karim Agabi/IPEV/PNRA)
Όσο μεγαλύτερος είναι ένας εξωπλανήτης, τόσο περισσότερο μειώνει το φως του μητρικού άστρου την ώρα της διάβασης –κάτι που επέτρεψε στους ερευνητές να υπολογίσουν το μέγεθος των πλανητών.
Για τον υπολογισμό της πυκνότητας, εκτός από το μέγεθος πρέπει να είναι γνωστή και η μάζα. Οι ερευνητές ήταν τυχεροί, καθώς οι δύο πλανήτες κινούνται κλειδωμένοι σε μια σχέση που ονομάζεται συντονισμός 5:3, κάτι που σημαίνει ότι για κάθε πέντε περιφορές που συμπληρώνει ο εσώτερος πλανήτης γύρω από το άστρο του ο εξώτερος συμπληρώνει τρεις.
Η σχέση αυτή δημιουργεί μικρές αλλά μετρήσιμες διακυμάνσεις στις χρονικές στιγμές κατά τις οποίες γίνονται ορατές οι διαβάσεις, διακυμάνσεις που επέτρεψαν τελικά τον υπολογισμό της μάζας.
Οι «υπερ-αφράτοι» πλανήτες φαίνεται πάντως ότι σπανίζουν στο Σύμπαν. Σύμφωνα με την Ντράνσφιλντ, από τους 6.300 εξωπλανήτες που γνωρίζουμε ως σήμερα, λιγότεροι από 40 ανήκουν σε αυτή την κατηγορία.
Παραμένει ασαφές πού οφείλεται η εξαιρετικά μικρή πυκνότητά τους, σύμφωνα όμως με την κρατούσα υπόθεση οι πλανήτες αυτοί αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο και σχηματίζονται σε μεγάλες αποστάσεις από το μητρικό τους άστρο, εκεί όπου οι χαμηλές θερμοκρασίες μπορούν να οδηγήσουν στην απότομη συμπύκνωση αερίων.
Περισσότερα θα μπορούσαν να γίνουν γνωστά με παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, το οποίο δεν αποκλείεται να μπορέσει να εξετάσει απευθείας τη χημική σύνθεση των αφράτων γιγάντων.
Κεντρική εικόνα (καλλιτεχνική απεικόνιση): NASA/Daniel Rutter
Πηγή: In.gr
