研究称发现密度低于棉花糖的巨型外行星

测量数据显示，这两颗行星虽然体积与木星相当，但内部结构极其稀薄蓬松，密度甚至低于日常食用的棉花糖。其中，TOI-791 b的密度仅为每立方厘米0.038克，TOI-791 c的密度为每立方厘米0.047克，而普通棉花糖的密度约为每立方厘米0.05克。作为对比，太阳系中木星的平均密度为每立方厘米1.33克，大约是这两颗行星密度的28至35倍，而地球的密度则高达每立方厘米5.5克。

据英国牛津大学物理学教授、该研究的第一作者乔治·德兰斯菲尔德博士介绍，目前人类已知包含多颗超级蓬松行星的星系极其罕见，TOI-791系统是已知第5例包含不止一颗此类行星的系统。这两颗“姐妹”行星被认为形成于其宿主行星诞生之初的同一个原行星盘中，且它们正处于罕见的5:3平均运动轨道共振状态，即内侧行星每公转5圈，外侧行星几乎刚好公转3圈。这种引力拉扯导致了行星在经过宿主恒星前方时出现可测量的凌日时间变化。

这两颗行星最初分别于2019年和2023年由“全民科学”项目“行星猎人TESS”的志愿者发现，随后多国研究团队利用全球多台望远镜的观测数据，通过计算两者相互施加的引力推算了其质量与体积，最终确认了它们的超低密度特性。

对于这种“超级棉花糖行星”的成因，科学家推测其绝大部分质量由氢和氦组成的庞大气体包层构成。行星可能形成于远离宿主恒星的寒冷深空区域，气体在低温环境下迅速冷却并聚集在坚硬的行星核周围。研究团队成员、伯明翰大学的阿莫里·特里奥教授表示，未来计划申请使用詹姆斯·韦布空间望远镜进行进一步观测，分析其大气成分中是否含有碳、氮、氧等元素，以彻底揭开这类稀有行星的形成与演化之谜。