迄今发现的最蓬松系外行星密度堪比棉花糖

艺术家对两颗超级蓬松行星TOI791b和TOI791c的概念图。它们是迄今为止发现的最蓬松的系外行星，密度如同棉花糖。图片来源：NASA丹尼尔拉特牛津大学。

天文学家又发现了两颗超级蓬松系外行星，它们都距离地球1113光年。这两颗行星分别名为TOI791b和TOI791c，大小与木星相近，但密度却像棉花糖一样。这些不寻常的星球是天文学家迄今发现的最蓬松的系外行星。

迄今为止发现的最蓬松的系外行星

和我们太阳系中的行星一样，环绕其他恒星运行的行星在大小和质量上差异很大。你可能会认为最大的行星也是质量最大的……但情况并非总是如此。

近期，由英国牛津大学领衔的国际研究团队宣布发现了两颗新的超级蓬松行星TOI791b和TOI791c。这些行星体积巨大，与木星大小相似，但质量非常低。事实上，它们的密度与棉花糖相似

研究人员利用美国国家航空航天局（NASA）的凌日系外行星勘测卫星（TESS）任务的数据做出了这一发现。天文学家最初先后将TOI791b和TOI791c识别为候选行星。

天文学家之前发现过类似的蓬松行星，但这些新发现的行星是最轻的。

研究人员在《皇家天文学会月刊》上发表了他们经过同行评审的研究结果。

棉花糖世界

这些行星与太阳系中的任何行星都不同。尽管它们的大小与木星差不多，但密度要小得多。更具体地说，TOI791b的大小几乎与木星相同，但质量仅为木星的3.0%。TOI791c比木星稍大一些，但质量仅为木星的5.9%。它们的密度与棉花糖相似，棉花糖的密度通常约为每立方英尺3磅（每立方厘米0.05克）。

这些行星围绕类日恒星TOI791运行，该恒星距离地球1113光年。

研究人员是如何发现这些迷人的世界的？TESS通过凌日法发现了它们。当这些行星从地球观测的角度经过其恒星前方时，恒星的亮度会略微下降。TESS识别出这些亮度下降是由凌日行星引起的。值得注意的是，研究人员甚至没有预料到会发现它们。

乔恩詹金斯是美国国家航空航天局（NASA）位于加利福尼亚州的艾姆斯研究中心科学处理操作中心的科学负责人。他解释道：

研究这些行星之所以有趣，主要是因为我们根本没想到会发现它们。它们为我们提出了一个需要解决的谜题——像木星这样的巨行星以及超级蓬松行星是如何形成的。

TOI791b和TOI791c与地球及太阳系中的气态巨行星和冰巨行星的对比。图片来源：NASA丹尼尔拉特牛津大学。

不寻常的轨道

这两颗超级蓬松行星也有着奇特的轨道。TOI791b完成一次轨道运行需要139天，TOI791c则需要232天。轨道更长的行星需要更多的望远镜观测来收集数据。总体而言，TESS在七年时间里共收集了1122天的观测数据。

此外，这两颗行星在引力作用下相互锁定。它们在围绕恒星运行时会交替相互拉扯。这会影响它们凌日的时间。研究人员利用这些时间变化来计算行星的质量。而这就是它们超低密度被确定的方法。

一小撮超级泡芙

天文学家目前已知的这类超级蓬松行星数量仍然不多。这类新发现的行星只是其中最新的例子。此外，目前已知的拥有多颗超级蓬松行星的其他行星系统仅有四个。英国牛津大学的主要作者乔治德兰斯菲尔德表示：

目前已知的这类超级蓬松行星只有少数，而在同一个星系中发现两颗这样的行星则更为罕见。它们极低的密度使它们成为研究行星系统如何形成和演化的极具吸引力的目标。

英国伯明翰大学的阿莫里特里奥德，同时也是该研究的合著者，说：

这个系统为研究超级蓬松行星的形成和演化提供了一个独特的实验室。我们建议利用詹姆斯韦伯太空望远镜进行天基观测，以评估其蓬松大气中是否含有含碳、氮和氧的物质，从而揭示这些不寻常行星形成方式的新见解。

蔚蓝海岸大学的特里斯坦吉约（TristanGuillot）以及该研究的另一位合著者补充道：

这些多行星系统十分复杂，行星之间的引力相互作用会在极长的时间内（数十年甚至更久）演化。这一发现凸显了持续开展国际天文学合作的重要性。整合来自南极洲、太空望远镜以及分布在多个大洲的天文台的观测数据，对于揭示这些非凡行星的真实本质至关重要。

英国牛津大学的乔治德兰斯菲尔德是这项关于超级蓬松行星的新研究的主要作者。图片由牛津大学提供。

以前的超级泡芙

天文学家到目前为止只发现了少数几颗超级蓬松行星。其中一颗是WASP107b。研究人员曾利用詹姆斯韦布空间望远镜以及哈勃空间望远镜的往期数据对它进行了研究。它距离地球210光年，大小约为木星的四分之三，但质量仅为木星的十分之一。

研究人员发现，它的内部温度一定比之前认为的更高，核心也更重。他们还发现其大气中的甲烷含量低得出乎意料，仅为预期量的约千分之一。

艺术家对另一颗超级蓬松行星WASP107b的构想图。图片来源：NASAESACSA拉尔夫克劳福德（STScI）。

另一个行星——一颗热海王星TIC365102760b——也很蓬松。它已被发现，距离地球1840光年，体积是地球的6.2倍。这颗行星围绕一颗红巨星运行，是目前发现的围绕红巨星运行的最小行星。它不知何故在其母星开始衰亡并膨胀为红巨星时幸存了下来。

艺术家对热海王星系外行星TIC365102760b（昵称凤凰）的概念图。它围绕一颗红巨星运行，并且拥有蓬松的大气层。图片来源：RobertoMolarCandanosa约翰斯霍普金斯大学。

底线是：天文学家发现了目前已知的两颗最蓬松的系外行星。它们的大小与木星相似，但密度却像棉花糖。

经由牛津大学

通过天体生物学

BY: Paul Scott Anderson

FY: AI

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处