来自NASA的TESS（过境系外行星巡天卫星）任务的数据揭示了两颗新的“超级蓬松”行星，这些巨大的世界如此轻，以至于它们的密度可以与棉花糖相媲美。科学家计算，这些与木星大小相当的行星——命名为TOI-791 b和TOI-791 c——是有史以来发现的最“蓬松”的世界。这些行星围绕着一颗类似太阳的恒星TOI-791运转，该恒星距离地球约1113光年。TESS任务首次通过观察TOI-791亮度的重复下降来检测到这些行星，这是一种行星过境（即在恒星前面经过）的迹象。进一步的研究揭示了两颗具有独特特征的大行星。TOI-791 b几乎与木星大小相同，但仅包含木星质量的3.0%。而TOI-791 c甚至比木星还要大，但质量仅为木星的5.9%。来自加州硅谷NASA艾姆斯研究中心科学处理操作中心的科学负责人乔恩·詹金斯说：“这些行星之所以有趣，是因为我们根本没有预料到会看到它们。它们代表了我们需要解决的一个难题，关于像木星和超级蓬松行星这样的巨型行星是如何形成的。”新发现的超级蓬松行星也有异常长的轨道，TOI-791 b绕主恒星公转需要139天，TOI-791 c则需要232天。这样长的轨道行星很难找到，需要长时间的望远镜观察以捕捉和确认它们的特征。TESS在高地球轨道的优势位置，使其在七年内收集了关于这个行星系统的1122天的数据，给研究团队提供了大量有关该行星系统的数据。进一步的分析发现TOI-791 b和TOI-791 c锁定在一个轨道模式中，可以相互引力作用。在它们围绕主恒星旋转时，这些行星会交替地拉扯彼此，影响它们通过主恒星的过境时间。科学家利用这种轨道时间的变化来计算行星的质量，进一步巩固了它们作为低密度超级蓬松行星的地位。来自英格兰牛津大学物理系的主要作者乔治·丹斯菲尔德说：“目前已知的超级蓬松行星寥寥无几，在同一个系统中发现两颗超级蓬松行星更是罕见。它们极低的密度使它们成为理解行星系统形成和演化的迷人目标。”通过进一步的研究，超级蓬松行星可能会为我们提供更多关于行星演化的信息。参与这项研究的NASA艾姆斯研究中心科学家斯蒂夫·霍威尔表示：“大型行星的形成被认为推动了行星系统的演化，因此对这些与木星大小相似、但质量远低于木星的行星进行进一步研究具有重要价值。”科学家希望进一步了解行星大气的化学组成、旋转如何影响其形状，以及其主恒星的倾斜与行星轨道的比较。更深入的研究可能会为我们提供新的见解，了解TOI-791 b和TOI-791 c在发展过程中是如何在行星系统中迁移的，它们的轨道是否受到与其他行星的相互作用所影响，以及低密度超级蓬松行星是如何形成的。该研究今天发表在《皇家天文学会月刊》上，由牛津大学主导，并与尼斯大学/蓝色海岸天文台和伯明翰大学合作。