Astronomowie odkryli gazowego olbrzyma o gęstości pianki cukrowej orbitującą dookoła zimnego, czerwonego karła około 580 lat świetlnych od Ziemi. Podobna do Jowisza egzoplaneta ma najniższą gęstość wśród wszystkich odkrytych dotychczasowo planet, zaledwie 270 kg/m³.

Czerwone karły są najmniejszymi i najciemniejszymi gwiazdami, które w jądrach wciąż zamieniają wodór na hel poprzez reakcje termojądrowe – jest to główny proces w życiu gwiazd. Pomimo znacznej różnicy w temperaturze pomiędzy nimi a gwiazdami takimi jak Słońce, są bardzo aktywne i wyrzucają mocne strumienie światła, które potrafią przebić się przez atmosferę krążących wokół nich planet. Te gwałtowne erupcje sprawiają, że system z czerwonym karłem może być uważany za niezdolny do powstania życia i do znalezienia egzoplanety takiej jak nowo odkryta TOI-3757 b. Orbituje ona tak blisko swojej gwiazdy, że rok na niej trwa zaledwie 3,5 ziemskiego dnia – to aż 25 razy szybciej od najbliższej Słońcu planety Układu Słonecznego, Merkurego. Posiada także średnicę 150 000 kilometrów, co czyni ją odrobinę większą od Jowisza.

NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Wizualizacja, jak może wyglądać TOI-3757 b orbitująca czerwonego karła.

Naukowcy z National Science Foundation NOIRLab uważają, że za pomocą nowo odkrytej planety można wyjaśnić, jak gazowe olbrzymy o tak niskiej gęstości mogły formować się w tak niekorzystnych i ekstremalnych warunkach. Proponują oni tłumaczenie składające się z dwóch czynników. Pierwszy z nich odnosi się do początków formowania gazowych planet, gdzie posiadają one skaliste jądro około 10 razy masywniejsze od Ziemi, które gwałtownie przyciąga ogromne ilości otaczającego je gazu. Małe ilości ciężkich pierwiastków w czerwonym karle, wokół którego TOI-3757 b orbituje, oznaczają, że skaliste jądro tej planety formowało się znacznie wolniej. Taki proces spowolniłby przyspieszenie gazu, co ma wpływ na końcową gęstość planety. Po drugie, eliptyczna orbita tej egzoplanety powoduje, że jest ona bliżej swojej gwiazdy. Takie zbliżenia wywołują dodatkowy wzrost temperatury, co wpływa także na atmosferę.

TOI-3757 b została odkryta przez NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), która ma na celu odkrywanie egzoplanet za pomocą obserwacji zmiany natężenia światła ich gwiazdy podczas przejścia ciała niebieskiego przez tarczę. Badania tej misji pozwoliły ustalić średnicę oraz prędkość kątową tej nietypowej planety, co umożliwiło obliczenie jej masy, która wyniosła około jednej czwartej masy Jowisza, czyli 85 razy większa od Ziemi. Zebrane dane zostały użyte także do określenia gęstości TOI-3757 b – około 270 kg/m³. Czyni ją to cztery razy mniej gęstą niż woda i o ponad połowę mniej gęstą niż Saturn, który jest planetą o najmniejszej gęstości w Układzie Słonecznym. To oznacza, że ta egzoplaneta ma podobną gęstość do pianki cukrowej i gdyby możliwe było umieszczenie jej w wannie z wodą, to unosiłaby się na jej powierzchni.

Astronomowie planują dalsze badania TOI-3757 b za pomocą Teleskopu Jamesa Webba, aby dowiedzieć się więcej o jej atmosferze. W przyszłości będą także poszukiwać planet orbitujących wokół czerwonych karłów w innych systemach.