Підтверджено існування планет-гігантів, щільність яких менша, ніж у гусячого пера

До теперішнього часу склад їх атмосфери був загадкою для вчених.

У Сонячній системі немає і пари однакових планет, проте ми можемо розбити їх на класи. Земля, Венера, Меркурій і Марс відносяться до твердоті лих, натомість Сатурн і Юпітер – газові гіганти, Нептун і Уран – крижані велетні, а Плутон і Церера є власниками скромного титулу карликових планет.

Попри всю різноманітність, в Сонячній системі немає нічого подібного до того, що виявили астрономи в системі зірки Kepler 51, розташованої в 2600 світлових роках від нас. Як повідомляють в sciencealert.com, там вчені знайшли три планети, які мають неймовірну особливість: їх щільність нижче 0,1 грама на кубічний сантиметр – для порівняння, середня щільність гусячого пера становить 0,36 /см3. Величина цих планет порівнянна з розміром Юпітером, але при цьому, їх маса дорівнює 1% від маси найближчого до нас газового гіганта. У заявах пресі вчені порівнюють їх щільність з цукровою ватою.

«Ватні» планети були відкриті ще в 2012 році, але тільки через два роки була виявлена їх дивно низька щільність. Тепер, використовуючи спостереження космічного телескопа «Хаббл», група астрономів змогла визначити, що відбувається з атмосферою цих планет.

Екзопланети системи Kepler 51 були виявлені транзитним методом, який заснований на спостереженнях за проходженням планети на тлі зірки. Під час транзиту світло від зірки проходить через верхні шари атмосфери планети. Вивчаючи його спектр, можна виявити хімічні елементи, присутні в атмосфері планети. Однак у випадку з планетами Kepler 51, на подив учених, аналіз не показав ніяких контрольних хімічних сигнатур.

Для того, щоб спробувати прояснити ситуацію, вчені звернулися до методу комп'ютерного моделювання. Вони вирішили визначити, які атмосферні умови можуть виробляти поєднання надзвичайно низької щільності і непрозорої оболонки. З'ясувалося, що найкраще для таких умов підходить атмосфера, що представляє собою суміш водню і гелію, оточеного шаром метану.

Щось подібне астрономи вже спостерігали на Титані – супутнику Сатурна. Через товстий метановий шар вчені не могли отримати прямого зображення цього супутника до прибуття до Сатурну космічного апарату Кассіні в 2004 році.

Дослідники також виявили, що атмосфера планет системи Kepler 51 активно «випаровується» в космос. За їх словами, це може пояснити, чому такий тип планет надзвичайно рідкісний. На сьогоднішній день астрономам відомі менше 15 «ватних» гігантів.

Оскільки ці дивні планети дуже молоді – їм близько 400 мільйонів років – їх «стан цукрової вати» може бути всього лише тимчасовою стадією розвитку. Вчені припускають, що на кінцевій стадії вони стануть як міні-Нептун – найпоширеніший тип екзопланет в нашій галактиці.

Вчені планують продовжити спостереження за системою Kepler 51, в тому числі й за допомогою нового телескопа CHEOPS, який був виведений на орбіту Землі 18 грудня.