Каменистая или газовая? Астрономы раскрывают секреты далеких суперземель

Планетная система звезды GJ 9827, расположенной на расстоянии примерно 100 световых лет от нас в созвездии Рыбы, включает то, что может оказаться самой массивной и плотной планетой класса суперземель, обнаруженных на сегодняшний день, согласно новой научной работе, проведенной группой исследователей во главе с Джоанной Теске (Johanna Teske) из Института Карнеги, США. Эти новые сведения позволяют астрономам глубже понять процессы формирования таких планет. Вокруг звезды GJ 9827 на самом деле обращается трио планет, открытых при помощи «охотника за планетами» НАСА космического телескопа Kepler («Кеплер»), и все три экзопланеты по размерам чуть больше Земли. Но ученые до сих пор не знают, из чего состоят эти планеты, подобны ли они Земле или ближе по составу к газовым планетам типа Нептуна. Дело в том, что согласно практике наблюдений экзопланет, если радиус планеты превышает 1,7 радиуса Земли, планета чаще оказывается газовой планетой типа Нептуна, в то время как планеты меньшего радиуса обычно оказываются каменистыми. Планеты системы GJ 9827 имеют промежуточные размеры – соответственно 1,64 радиуса Земли для планеты b, 1,29 радиуса Земли для планеты c и 2,08 радиуса нашей планеты для планеты d. Поэтому их изучение представляет особый интерес для ученых.

Для определения примерного состава вещества планеты требуется, кроме ее радиуса знать диаметр – это позволяет рассчитать среднюю плотность вещества, которая может многое рассказать о характере материала планеты. В своем исследовании группа Теске определила, что масса планеты b составляет примерно 8 масс Земли, что делает ее одной из наиболее массивных и плотных суперземель, известных науке. Массы планет c и d составляют соответственно 2 и 4 массы Земли, хотя неопределенность этих двух измерений довольно высока.

Эти данные показывают, что планета d имеет весьма толстую газовую оболочку и оставляют открытым вопрос о наличии такой газовой оболочки вокруг планеты c. Однако более точное измерение массы планеты b позволяет заключить, что планета на 50 процентов состоит из железа.