Обнаруженная недавно планета расположена на расстоянии 1200 световых лет от Земли. Она на 50% больше Юпитера, но в семь раз менее массивна, что означает чрезвычайно низкую плотность, сравнимую с плотностью сахарной ваты. 

"Планета настолько легкая, что трудно представить аналогичный твердотельный материал, — говорит соавтор исследования, Жюльен де Вит, профессор Массачусетского технологического института и соавтор. — Причина, по которой она близка к сладкой вате, заключается в том, что обе они в значительной степени состоят из воздуха".

"WASP-193b — вторая наименее плотная планета, обнаруженная на сегодняшний день, после Kepler-51d, которая намного меньше, — объясняет первый автор статьи, Халид Баркауи, из Льежского университета. — Чрезвычайно низкая плотность делает ее настоящей аномалией среди более чем пяти тысяч открытых к настоящему времени экзопланет. Эту плотность невозможно воспроизвести стандартными моделями облученных газовых гигантов, даже если сделать нереалистичное предположение о структуре без ядра".

Новая планета была первоначально обнаружена в рамках проекта "Поиск планет в широком секторе" (англ. Wide Angle Search for Planets или WASP). В рамках этого международного сотрудничества академические учреждения вместе управляли двумя роботизированными обсерваториями: одной в северном полушарии, а другой — в южном. Каждая из обсерваторий использовала набор широкоугольных камер для измерения яркости тысяч отдельных звезд по всему небу. 

Благодаря данным, полученным в период с 2006 по 2008, а затем с 2011 по 2012 год, обсерватория WASP-South обнаружила периодические транзиты или провалы света от звезды WASP-193. Используя эту информацию астрономы определили, что периодические падения яркости светила соответствуют тому, что планета проходит перед ним каждые 6,25 дня. Ученые также измерили количество света, блокируемое далеким миром при каждом прохождении, что дало им оценку его размера.

Затем команда под руководством Микаэля Жиллона, астрофизика из Льежского университета, использовала обсерватории TRAPPIST-South и SPECULOOS-South, расположенные в пустыне Атакама в Чили, для измерения сигнала на разных длинах волн и подтверждения планетарной природы затмевающего объекта. Наконец, используя спектроскопические наблюдения, собранные спектрографами HARPS и CORALIE, также расположенными в Чили, они смогли измерить массу планеты. 

К их большому удивлению, накопленные измерения показали чрезвычайно низкую плотность космического объекта. По их подсчетам, его масса и размер составляли примерно 0,14 и 1,5 массы Юпитера соответственно. Иными словами, плотность WASP-193b около 0,059 грамма на кубический сантиметр. Для Юпитера этот показатель около 1,33, а для Земли — 5,51 грамма на кубический сантиметр. Одним из материалов, наиболее близких по плотности к недавно обнаруженной планете, является сладкая вата — около 0,05 грамма на кубический сантиметр.

Исследователи подозревают, что WASP-193b состоит в основном из водорода и гелия, как и большинство других газовых гигантов в галактике. Там эти газы, вероятно, образуют чрезвычайно раздутую атмосферу, которая простирается на десятки тысяч километров дальше, чем у Юпитера. Как именно планета может так сильно раздуваться, пока не может объяснить ни одна существующая теория. Это, очевидно, требует значительного поступления энергии глубоко в недра, но детали механизма еще не изучены. 

"Мы не знаем, куда поместить эту планету во всех теориях формирования, которые у нас есть сейчас, потому что она является выдающейся. Мы не можем объяснить, как образовалась эта планета. Более внимательный взгляд на ее атмосферу позволит нам ограничить эволюционный путь этой планеты, — добавляет Франсиско Посуэлос, астроном Института астрофизики Андалусии".

"WASP-193b — это космическая загадка. Ее решение потребует еще некоторого количества наблюдений и теоретической работы, в частности, для измерения свойств ее атмосферы с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб и сопоставления их с различными теоретическими механизмами, которые, возможно, привели к такому чрезвычайному раздутию", — заключает Халид Баркауи.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.