A TOI-1075b névre keresztelt objektum a Föld sugarának mintegy 1,8-szorosával az eddig talált „szuperföldszerű" exobolygók legnagyobb példányai közé tartozik. A bolygó egy olyan kisbolygó-sugárrésnek nevezett területen helyezkedik el, amely a Föld 1,5 és 2 sugara közötti bolygók látszólagos hiányát jelenti.
Ez is érdekelhet: Több milliárd szuperföld van körülöttünk − a legtöbb még élhető is lehet
A TOI-1075b tömege 9,95-ször nagyobb, mint a Földé. Ez a szakértők szerint túl nagy ahhoz, hogy egy gáznemű világ legyen; a feltételezett sűrűség mellett az exobolygó valószínűleg sziklás, mint a Merkúr, a Föld, a Mars és a Vénusz. Ez a sajátosság ideális jelölt a bolygók kialakulásának és fejlődésének elméleteinek vizsgálatára.
A már említett kisbolygó-sugárhézagot csak néhány évvel ezelőtt, 2017-ben azonosították a csillagászok, amikor már elég nagy katalógussal rendelkeztek az exobolygókról ahhoz, hogy a tudósok észrevegyenek egy mintát. A csillagukhoz bizonyos közelségben lévő exobolygók esetében nagyon kevés olyan világot találtak, amelyek áthidalják ezt a szakadékot.
Erre több lehetséges magyarázat is van; a vezető magyarázatnak az tűnik, hogy egy bizonyos méret alatt egy exobolygónak egyszerűen nincs meg a tömege ahhoz, hogy a párolgó sugárzás ellenében a gazdatest csillagához ilyen közel megtartja légkörét. E modell szerint tehát a résben lévő exobolygóknak elég jelentős, elsősorban hidrogénből és héliumból álló légkörrel kellene rendelkezniük.
Itt lép be a TOI-1075b, amit a NASA exobolygóvadász teleszkópjának, a TESS-nek az adatai alapján fedezték fel. A teleszkóp más csillagok fényében halvány, rendszeres elhalványulásokat keres, amelyek arra utalnak, hogy az ilyen csillagok körül exobolygók keringenek. A csillagászok az exobolygó sugarát is meg tudják állapítani a csillag fényének elhalványulása alapján.
A TESS adatai alapján a TOI-1075 narancssárga törpecsillag körül egy exobolygó kering, amelynek sugara körülbelül a Föld sugarának 1,72-szerese, keringési ideje pedig 14,5 óra. Ez felkeltette az MIT csillagászának, Zahra Essacknak a figyelmét, aki forró „szuperföldeket" tanulmányoz. Ebben a sugárban és közelségben az exobolygó megfelel a sugárrés világ kritériumainak.
A következő lépés az, hogy a kutatók megpróbálják megérteni az exobolygónak a természetét. Ehhez egy másik hatást kell kihasználni, amelyet egy exobolygó gyakorol a gazdatest csillagára: a gravitációs hatást.
A csillag-bolygó kölcsönhatás gravitációjának nagy részét a csillag adja, de a bolygó is gyakorol egy kis „gravitációs rántást" a csillagra. Ez azt jelenti, hogy a csillag nagyon enyhén megingott a helyszínen; ezt a csillagászok a csillag fényének apró változásaiban tudják kimutatni.
Ha ismerjük a csillag tömegét, akkor ezekből a változásokból lemérhetjük hozzá tartozó bolygó tömegét. A TOI-1075 tömege és sugara körülbelül 60 százaléka a mi Napunkénak, így Essack és kollégái pontosan ki tudták számítani az exobolygó tömegét 9,95 földtömegre. A méretre vonatkozó precíz méréseik pedig 1,791 földi sugarat adtak vissza.
És mivel, ha a kutatók tudják, hogy valami mekkora és milyen nehéz, akkor ki tudják számítani az átlagos sűrűségét is.
A TOI-1075b sűrűsége 9,32 gramm köbcentiméterenként. Ez majdnem kétszerese a Föld sűrűségének (5,51 gramm/köbcentiméter), így a legsűrűbb szuperföldnek számít.
A kutatók szerint a TOI-1075b sűrűsége nem rendelkezik jelentős légkörrel, és valószínűleg olyan forró (mivel olyan közel van a csillagához), hogy a felszíne egy magmaóceán lehet, amely elpárolgott kőzetből álló légkört termel.
A találgatás hamarosan bizonyítékká válhat, mivel a James Webb űrtávcső képes belelátni az exobolygók légkörébe. Ha a TOI-1075b felé veszi az irányt, kiderülhet, hogy pontosan milyen légköre is lehet az exobolygónak, ami felfedheti a bolygók kialakulásának és fejlődésének eddig ismeretlen furcsaságait, valamint azt, hogy a szuperföldek hogyan veszítik el a gázukat.
