det visar sig att exoplaneter kan vara lika söta som en resa till statsmässan: två världar upptäckta av NASA”s Kepler Space Telescope har ungefär samma densitet som ett paket med sockervadd. De två planeterna, som kretsar kring en ung stjärna bara omkring 500 miljoner år gammal, är nyfödda världar nästan lika breda som gasjättar, även om de väger in mindre än 10 gånger jordens massa.,
med hjälp av NASA: s rymdteleskop Hubble gjorde forskare uppföljningsobservationer av de två”läckra ”världarna, kända som Kepler-51b och Kepler-51d. de fann att världens uppblåsta atmosfärer troligen innehöll en dis som sträckte sig högt över ytan. Världarna ” expanderade atmosfärer placerade dem i en sällsynt klass av exoplaneter, superpuffarna.
”det här är den lägsta densiteten exoplaneter hittills”, sa Jessica Roberts förra månaden. Hon presenterade de preliminära resultaten under det 232: a halvårsmötet i American Astronomical Society i Denver., En doktorand vid University of Colorado, Boulder, Roberts hjälpte sleuth ut en jordliknande jämförelse för planeterna. Hon hittade en ovanlig analog för superpuffarna-en söt behandling.
”Jag vill att du ska se jätteplaneter gjorda av sockervadd”, sa hon.
”riktigt fluffiga Titans”
under 2011 såg Kepler en värld med låg densitet som kretsar kring den unga stjärnan Kepler 51; senare studier bekräftade att planeten hade två syskon. Alla tre planeterna har en utbuktande atmosfär, och de första observationerna föreslog deras låga densiteter.,
Super-puffs uppmärksammade Roberts ” doktorsrådgivare på Boulder, Zachory Berta-Thompson, som misstänkte att den uppblåsta atmosfären skulle vara lättare att studera än de mer sedimenterade atmosfärerna runt andra världar. Tillsammans med flera kollegor använde forskarna Hubble för att undersöka atmosfärens Kemi 51b och 51d när paret passerade två gånger mellan sin stjärna och jord. Tredje världen, 51c, klippte bara kanten av systemets Sol, höll sin atmosfär dold, och det var inte en del av den nya studien.,
forskarna fann att båda planeterna producerade en signal som tyder på att små partiklar som kallas aerosoler dominerade atmosfärerna. Dessa aerosoler kan skapas av massiva molnbanker, eller de kan vara ett tecken på en planet-omslutande dis.
”vår bästa gissning är att vi”inte hanterar någon typ av molnkondensation”, sa Roberts. ”Vad vi sannolikt har att göra med är någon typ av fotokemisk dis som vi bara inte vet vad det är gjord av.,”
i solsystemet är Saturnus största måne, Titan, den enda som domineras av ett disskikt av kolväten, troligtvis metan och etan. Den massiva månen kan ge inblick i super-puffs, som kan bära en utökad version av diset.
”Vi kanske tittar på några riktigt fluffiga Titans”, sa Roberts.
Sockervaddplaneter
beräkning av planetens densitet kräver en återgång till gymnasiets fysik. En objekts densitet är dess massa dividerad med dess volym; volymen bestäms av dess radie., Hubbles exakta mätningar hjälpte forskarna att bättre begränsa exoplanets massa. För att hitta sin radie — och därmed deras volym-jämför forskare planetens storlek med sin stjärna. Genom att återkomma till vad som var känt om stjärnan kunde Roberts och hennes kollegor bestämma en mer exakt radie.
Kepler-51b har en massa ungefär dubbelt så stor som jorden och en radie ungefär sju gånger större, och den kretsar sin stjärna var 45: e dag. Med sin 130-dagars bana är Kepler-51d lite större, ungefär 7,5 gånger så massiv som jorden med en radie nästan tio gånger så stor som vår planet., Den tredje syskonen, Kepler-51c, tar 85 dagar att resa runt stjärnan och har ungefär fyra gånger jordens radie.
genom att kombinera den uppdaterade massan med den reviderade radien kunde forskarna beräkna att Planets densiteter varierade från 0,03 gram till 0,06 gram per kubikcentimeter. Det är en tiondel så tät som Saturnus, solsystemet är minst tät planet, och en som skulle flyta i vatten om du kunde hitta ett badkar tillräckligt stort.
räkna ut vad det skulle innebära i verkliga termer skulle ta lite mer arbete, men Roberts bestämdes.,
hennes första tanke var av marshmallows. Hon smälte en sats i mikrovågsugnen men fann att de vita behandlarna fortfarande var för täta.
”det var bara en hemsk röra”, sa hon Space.com.
för hennes sockervaddsavdrag gick hon till en mataffär och köpte behållare med sockervadd. Det nyligen spunnet materialet var ” t tätt nog, men hon hoppades att de färdigförpackade badkaret skulle kunna fungera. Hon mätte behållarens volym och vägde materialet för att beräkna dess densitet, vilket var en nära match för superpuffarna.,
”Jag köpte så många av dessa Badkar, det var som, du måste vara en sockervaddsfläkt”, sa Roberts.
”jag var som, det är för vetenskap.”
Unga planeter
Varför är dessa världar så täta? Roberts tror att deras ungdom kan spela en nyckelroll. Planeter bildas som damm och stenar kolliderar för att bygga en värld. När den steniga kärnan är massiv nog, drar dess gravitation i lättare gas för att skapa en atmosfär.
enligt modeller bildas de tre superpuffarna utanför snölinjen i deras system, den osynliga gränsen runt centrala stjärnor där gasen är kall nog att kondensera till is. Planeterna migrerade sedan inåt och nådde sina nuvarande banor., När de flyttade närmare den varma stjärnan smälte deras is och skapade en gasformig atmosfär som börjar Bulga.
medan planeter börjar värma från de kollisioner som bildade dem, kyler de över tiden och orsakar en sammandragning av material. Samtidigt strippar stjärnvindar av en del av deras atmosfär. Enligt Roberts föreslår modeller att under de närmaste 5 miljarder åren, när det är lite äldre än jorden är idag, kommer 51b att se mer ut som en typisk Neptunplanet., Eftersom det är längre bort från stjärnan sa hon att ”51d kommer sannolikt att vara lite av en oddball, eftersom det inte har så mycket av sin atmosfär avskalad.”
”om några miljarder år ser vi dessa planeter mindre än de är nu”, sa Roberts.
om du kunde stå på en av superpuffarna (förutsatt att den har en stenig yta), skulle atmosfärens tryck förmodligen vara krossande högt, sa Roberts. Du skulle vara bättre att flyta runt högre i atmosfären där trycket skulle vara lägre, tillade hon.,
tidigt under sin livstid skröt jorden förmodligen sin egen uppblåsta atmosfär, sa hon, även om den förmodligen förlorade den väldigt snabbt.
forskarna planerar att lämna in sin forskning för publicering senare i sommar.
nu behöver vi bara de söta världarna för att sporta bomullsgodisfärger, som blå, rosa, lila eller grön!
Följ Nola Taylor Redd på @NolaTRedd, Facebook eller Google+. Följ oss på @Spacedotcom, Facebook eller Google+. Ursprungligen publicerad på Space.com.