Международная группа астрономов открыла необычную планету, получившую название WASP-193b.
Эта планета на 50% больше Юпитера, но ее плотность в 25 раз ниже, чем у газового гиганта, что предполагает, что она столь же эфемерна, как сахарная вата.
Это открытие, возглавляемое Андалусийским институтом астрофизики (IAA-CSIC) в Испании и опубликованное в журнале 'Nature Astronomy', ставит под сомнение существующее понимание формирования гигантских и ультралегких планет.
WASP-193b является второй по легкости планетой, обнаруженной на сегодняшний день, уступая только Kepler 51d, которая по размеру схожа с Нептуном. По словам исследователя Франсиско Х. Позуелоса из IAA-CSIC, размеры планеты и ее чрезвычайно низкая плотность делают ее редкостью среди более чем 5000 экзопланет, идентифицированных до сих пор.
Жюльен де Вит, соавтор исследования и адъюнкт-профессор Массачусетского технологического института, описал WASP-193b как крайний случай класса планет, известных как 'раздутые' или 'губчатые' Юпитеры. Хотя эти типы планет известны уже 15 лет, они остаются настоящей загадкой.
Позуелас отметил, что эта планета ставит под сомнение все современные теории формирования планет: 'Мы не можем объяснить, как образовалась эта планета. Нам нужны детальные наблюдения ее атмосферы, чтобы понять ее эволюцию.'
Новую планету открыли в рамках проекта Wide Angle Search for Planets (WASP), международного сотрудничества, которое управляет двумя роботизированными обсерваториями в обоих полушариях. Эти обсерватории используют широкоугольные камеры для измерения яркости тысяч отдельных звезд на небе.
Наблюдения, собранные в период с 2006 по 2008 год, а затем с 2011 по 2012 год, показали периодические уменьшения яркости WASP-193, звезды, похожей на Солнце, расположенной примерно в 1200 световых годах от Земли. Анализ этих транзитов показал, что массивный 'супер-Юпитер' проходит перед звездой каждые 6,25 дня.
Чтобы определить массу планеты, а также ее плотность и возможный состав, команда использовала метод радиальных скоростей, технику, которая анализирует небольшие колебания в движении звезды из-за притяжения планеты, вращающейся вокруг нее. Эти вариации отражаются в смещениях длины волны спектра звезды: чем массивнее планета, тем больше наблюдаемое смещение в спектре звезды.
В случае WASP-193b сюрпризом стало то, что значительные изменения в радиальной скорости звезды были едва обнаружены. 'Несмотря на свои огромные размеры, эта планета настолько легка, что едва оказывает заметное притяжение на свою звезду,' объяснил Позуелас.
Сбор необходимых данных для определения массы новой планеты занял почти четыре года.
Расчеты подтверждают, что WASP-193b имеет массу примерно 0,14 от массы Юпитера и плотность 0,059 грамма на кубический сантиметр, что значительно ниже, чем у Юпитера и Земли, но сопоставимо с 0,05 грамма на кубический сантиметр сахарной ваты.
'Планета настолько легка, что трудно представить аналогичный материал в твердом состоянии,' сказал Жюльен де Вит, добавив, что причина, по которой она напоминает сахарную вату, заключается в том, что оба практически состоят из воздуха. 'Планета в основном супер-губчатая.'
Авторы предполагают, что у WASP-193b может быть атмосфера, состоящая преимущественно из водорода и гелия, которая может простираться на десятки тысяч километров за пределы атмосферы Юпитера. В настоящее время ни одна модель формирования планет не может объяснить планету с такими атмосферными пропорциями.
Позуелас отметил, что из немногих известных ультралегких планет, WASP-193b является лучшим кандидатом для изучения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, чтобы понять, 'как может образоваться планета такой легкости, как сахарная вата.'