超蓬松系外行星 TOI-791 b 和 TOI-791 c 的插图，密度低于棉花糖，它们是迄今发现的最轻的行星（图片来源：Robert Lea（使用 Canva 创作）） 发现一个密度远低于太阳系气态巨行星的“超蓬松”行星有什么比这更稀有的呢？找到两个绕着同一颗恒星旋转的行星。天文学家正是这么做的，发现了两个超蓬松的兄弟行星，它们绕着同一颗恒星旋转。这两颗行星被指定为 TOI-791 b 和 TOI-791 c，密度低于棉花糖，使它们成为迄今见过的最轻的系外行星。牛津大学的团队负责人乔治·德兰斯菲尔德在一份声明中表示：“已知的超蓬松行星屈指可数，而在同一系统中发现两颗更是极为罕见。”“它们极低的密度使它们成为了解行星系统如何形成和演化的迷人目标。”这两颗行星围绕一颗名为 TOI-791 的矮星运行，该星离地球约 1,110 光年。这两颗行星的大小都接近木星，但太阳系中质量最大的行星的密度是 TOI-791 c 的 28 倍和 TOI-791 b 的 35 倍。然而，这些系外行星的低密度并不是它们唯一显著的特征。这两个超蓬松的兄弟还锁定在一种罕见的舞蹈中，使得内部行星在外部行星完成三次轨道时完成五次轨道。这被称为 5:3 平均运动共振。当 TOI-791 b 和 TOI-791 c 完成这种轨道的摇摆时，它们在引力上相互拉扯，导致它们穿越母星的瞬间发生变化，而这些穿越代表了我们从这个角度观察到的行星穿过恒星表面的时刻。这些穿越是有史以来最长的，持续时间为每颗行星 11 个小时，对于发现这些世界至关重要。如果你触犯我.... TOI-791 b 和 TOI-791 c 于 2019 年和 2023 年分别首次被确认作为候选行星，当时“行星猎人”公民科学家小组评估了来自 NASA 进行系外行星搜索的航天器 TESS（过境系外行星勘测卫星）的数据。TESS 通过探测它们在主恒星前掠过的位置来寻找行星。这些行星的掠过会导致恒星光的小幅下降，正是 TESS 能够探测到的。德兰斯菲尔德及其同事随后利用来自全球各地望远镜的数据，包括位于南极的孔科迪亚车站的 ASTEP（南极过境系外行星探测）望远镜，测量了这些行星的大小和密度，发现这些行星是稀有的超蓬松气态巨行星。TESS 系外行星猎手环绕地球的插图（图片来源：NASA）这一发现可能有助于解开超蓬松行星如何形成的难题。当前主流理论认为，超蓬松行星形成于环绕其母星的气体和尘埃盘的遥远寒冷区域。在那里，气体围绕小的固体核心聚集，使超蓬松行星聚集绝大的氢和氦气氛。进一步对 TOI-791 b 和 TOI-791 c 的研究可能有助于区分这一形成路线与其他超蓬松行星的出生机制。“这个系统为理解超蓬松行星如何形成和演化提供了一个独特的实验室，”伯明翰大学的团队成员阿马里·特里奥德在声明中表示。“我们建议使用詹姆斯·韦伯太空望远镜进行太空观察，以评估蓬松的大气是否含有碳、氮和氧元素，从而揭示这些独特行星形成的新见解。”该团队的研究于周四（6月25日）在《皇家天文学会月刊》上发表。罗伯特·利亚是英国的一名科学记者，他的文章曾发表在 《物理世界》，《新科学家》，《天文学杂志》，《所有关于太空》，《新闻周刊》和 《ZME 科学》。他还为爱思唯尔和《欧洲物理学报》撰写有关科学传播的内容。罗布获得了英国开放大学的物理学和天文学学士学位。可以在 Twitter 上关注他 @sciencef1rst。