Vänta nu – planeter kan vara lättare än sockervadd?
Jag måste bara berätta om något som verkligen fick mig att tappar hakan denna vecka. Astronomer har hittat två planeter ute i rymden som är – håll i dig – mindre täta än bomullsull. Ja, du läste rätt. Det finns faktiskt vetenskap som visar att det finns världar som flyter omkring i stjärnbilden Volans (den flygande fisken, om du undrar) som är fluffigare än sockervadden på nöjesfält.
Forskarlaget, lett av forskare från University of Oxford med hjälp från kollegor i Frankrike och Storbritannien, publicerade nyligen sina resultat. Och ärligt talat? Det här kan vara ett av de coolaste rymdupptäckterna på länge.
Vi presenterar: TOI-791 b och TOI-791 c
Vad har vi att göra med här? De två planeterna kretsar kring en stjärna ungefär 1 110 ljusår från jorden. De är ungefär lika stora som Jupiter – en av de största planeterna i vårt eget solsystem – men här blir det intressant.
Jupiter är robust. Den har en densitet på ungefär 1,33 gram per kubikcentimeter. Solid, rejäl, planetermässig. Jämför det med nykomlingarna: en har en densitet på bara 0,038 gram per kubikcentimeter, och den andra ligger på 0,047 gram per kubikcentimeter. Det betyder att Jupiter är ungefär 28 till 35 gånger tätare än dessa sockervaddstvillingar.
Som referens: vanlig sockervadd ligger på ungefär 0,05 gram per kubikcentimeter. Så om du kunde få en bit nöjesfältsockervadd att flyta omkring i rymden, skulle den tekniskt sett vara tätare än dessa hela planeter. Hur galet är inte det?
Amateurforskarna som först upptäckte dem
Här är något jag verkligen älskar med den här historien: vanliga människor hjälpte till att hitta planeterna. Planet Hunters TESS-projektet – ett medborgarforskningsinitiativ där volontärer går igenom data från rymdteleskop – flaggade först dessa världar 2019 och 2023. Det visar bara att man inte behöver en doktorsexamen för att bidra till riktiga astronomiska upptäckter. Hur coolt är inte det?
Data kom från NASAs TESS-satellit, som observerar stjärnor för små dippar i ljusstyrkan som kan tyda på att en planet passerar framför dem. När dessa dippar dök upp i TOI-791-systemet visste forskarna att de hade något intressant för händer.
Varför Antarktis var avgörande
Här kommer en detalj som jag tyckte var fascinerande: en del av upptäckten gjordes möjlig tack vare observationer från Antarktis. Specifikt ett teleskop vid Concordiastationen kallat ASTEP som tillbringade år med att observera detta system.
Varför Antarktis? Jo, planeterna tar över 11 timmar att passera sin stjärna – 11 timmar! Det är otroligt länge för en transitobservation. De flesta markbaserade teleskop kan inte observera något så länge utan avbrott från dagsljus eller väder. Men Antarktis har månader av oavbruten mörker under vintern. Forskarna kunde bokstavligen titta på dessa planeter när de korsade sin stjärna i timmar utan att stanna. Enligt studien är dessa de längsta kontinuerliga planetpassagerna någonsin helt observerade från marken.
Det är dedikation. Antarktiska astronomer som utstår brutala förhållanden bara för att titta på några planeter som flyter förbi. Jag har stor respekt för den nivån av engagemang för vetenskapen.
De dansar runt varandra
Dessa planeter hänger inte bara runt oberoende av varandra – de är inlåsta i en gravitationell dans. Specifikt befinner de sig i det som kallas en 5:3-medelrörelseresonans. Vad betyder det i vanligt språk? För varje fem gånger den inre planeten fullbordar ett varv, gör den yttre planeten nästan exakt tre. De dras hela tiden i varandra när de susar runt sin stjärna, och dessa gravitationella drag skapar små tidsvariationer i när varje passage sker.
Forskarna mätte dessa små tidsförskjutningar för att räkna ut planeternas massor. Det är otroligt smart, faktiskt – som att lyssna på två musiker som spelar lite ur takt och använda den informationen för att lista ut var var och en står.
Hur får man ens en så här lätt planet?
Här blir det genuint mystiskt. Hur hamnar man med en hel planet som är mindre täta än strösocker?
Den ledande teorin antyder att dessa planeter har enorma atmosfärer mest bestående av väte och helium. Tänk dig det så här: du har en liten stenig kärna, men runt den finns detta massiva, yviga gaskonvolut. Den gasen tar massor av plats men lägger inte till så mycket massa, vilket resulterar i en total densitet som är förvånansvärt låg.
Forskare tror att dessa yviga atmosfärer kan bildas när planeter är mycket längre bort från sin stjärna, i kallare regioner av protoplanetariska skivan – den virvlande gas- och stoftmolnet som omger unga stjärnor. I de kalla yttre delarna kan gas lättare ansamlas kring en solid kärna.
Problemet? Dessa planeter verkar vara mycket närmare sin stjärna nu än var de sannolikt bildades. Så något måste ha dragit dem inåt över tid. Men vad? Det är gåtan forskarna fortfarande försöker lösa.
Bara en handfull finns
Här är hur sällsynta dessa super-lätta planeter är: endast fyra andra planetsystem i hela universum är kända för att innehålla flera super-lätta planeter. Fyra! Av miljarderna stjärnor där ute kan vi räkna dessa system på fingrarna. Det är därför det är så stor grej att hitta två tillsammans i TOI-791-systemet – det är ett exceptionellt sällsynt tillfälle att studera hur dessa ovanliga världar bildas och utvecklas.
Dr. George Dransfield från Oxford uttryckte det bra: "Bara en handfull av dessa super-fluffiga planeter är kända, och det är ännu ovanligare att hitta två i samma system. Deras extremt låga densiteter gör dem fascinerande mål för att förstå hur planetsystem bildas och utvecklas."
Vad händer nu?
Forskarteamet vill rikta James Webb-rymdteleskopet mot dessa världar för att se vad som finns i deras atmosfärer. De hoppas kunna upptäcka kol-, kväve- och syreföreningar som kan avslöja ledtrådar om var dessa planeter kom ifrån och vad de består av.
Jag vet inte hur det är med dig, men jag kan verkligen inte vänta på att höra vad de hittar. Universum fortsätter att överraska oss med världar som inte beter sig som vi förväntar oss. Och ärligt? Det är det som gör astronomin så spännande. Varje gång vi tror att vi förstår hur planeter fungerar, dyker något som detta upp och påminner oss om hur mycket vi fortfarande har att lära oss.
Så här för de fluffiga planeterna – de sockervadds-jättar som flyter omkring kring en avlägsen stjärna, ljusår från allt vi lätt kan förklara. Ni gör ni, TOI-791 b och c. Ni är konstiga, och vi älskar er för det.