北京
“這種超級蓬松的行星，已知的只有寥寥幾顆。而在同一個系統中找到兩顆，就更罕見了。”牛津大學的喬治·德蘭斯菲爾德在聲明中這樣說道。他和他的團隊剛剛完成了一項稀有發現——兩顆密度低于棉花糖的系外行星，正環繞同一顆恒星旋轉。這不僅是人類迄今見過的最輕系外行星，也為我們理解行星系統的形成與演化提供了新的謎題。
這兩顆系外行星被編號為TOI-791 b和TOI-791 c，它們圍繞一顆名為TOI-791的矮星運行，距離地球大約1110光年。它們的尺寸都與木星差不多，但密度卻天差地別。太陽系里質量最大的木星，密度比TOI-791 c高出28倍，比TOI-791 b高出35倍。異常低的密度讓它們獲得了“超級蓬松”的稱呼，像是行星世界里的棉花糖。
奇異的還不只是超低密度。這對行星兄弟還跳著一套罕見的軌道舞步：每當內側行星繞行5圈，外側行星正好走完3圈。這種5:3的比例關系，在天文學上被稱為平均運動共振。在這段軌道探戈中，兩顆行星通過引力互相拉扯，導致它們從我們的視角經過母恒星表面時，過境現象會產生細微變化。每一次過境都持續11小時，這是已知最長的過境事件之一，也正是發現這兩顆行星的關鍵。
TOI-791 b和TOI-791 c的初次亮相，要歸功于一群公民科學家。他們參與了“行星獵人”項目，在分析NASA的系外行星搜尋探測器TESS（凌星系外行星巡天衛星）的數據時，分別于2019年和2023年把這兩顆星標記為候選行星。TESS的尋星機制很簡單：在地球附近的位置，探測系外行星橫越母星表面造成的微弱星光下降。隨后，德蘭斯菲爾德和同事們動用了全球多地的望遠鏡數據來測量它們的尺寸和密度，其中就包括位于南極康科迪亞站的ASTEP望遠鏡。一系列觀測最終確認，這是兩顆稀有的超級蓬松氣態巨行星。
這項發現或許能幫助解開超級蓬松行星如何形成的謎團。目前的主流理論認為，這類行星誕生于母星周圍氣體塵埃盤中的遙遠寒冷區域。在那種環境下，氣體得以在小型的固態核心周圍聚集，從而讓超級蓬松行星積聚起龐大的氫和氦大氣層。這項研究因原文截斷未能完整呈現，但已觀測到的數據足以表明，TOI-791系統是研究行星形成機制的絕佳實驗室。
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