Астрономы открыли сверхплотную суперземлю

Планеты, масса которых в разы превышает массу Земли, но еще не дотягивает до газовых гигантов, относят к классу суперземель. Обычно это тела массой от одной до 10 масс нашей планеты, обладающие твердой поверхностью, однако четких границ, разумеется, нет.

Как раз к этой переходной области можно отнести экзопланету, обнаруженную у звезды GJ 9827 в созвездии Рыб. О ней ученые пишут в статье, представленной в онлайн-библиотеке препринтов arXiv.org. Джоанна Теске (Johanna Teske) и ее коллеги называют планету «возможно, самой крупной и плотной» из известных сегодня суперземель.

Космический телескоп Kepler заметил у звезды GJ 9827 три суперземли – судя по всему, такие экзопланеты являются самыми распространенными в галактике, и отсутствие подобных примеров в нашей Солнечной системе, скорее, исключение. Однако это исключение серьезно затрудняет понимание таких планет: всегда ли у них есть твердая поверхность, как у Земли или Марса? Или самые тяжелые из них содержат лишь сверхплотное ядро, окруженное сверхплотной атмосферой, как газовый гигант Нептун?

Наблюдения показывают, что переходная граница находится где-то около 1,7 радиуса Земли: планеты крупнее этих размеров будут больше похожи на Нептун, а меньше – на Землю. Однако от точных цифр зависит то, какой из предложенных для объяснения этой разницы механизмов будет лучше описывать наблюдения. Поэтому тройка экзопланет GJ 9827 с радиусами 1,64, 1,29 и 2,08 земного так интересны. Они представляют весь спектр от явно «землеподобной» планеты и до газовой, включая промежуточный вариант.

Джоанне Теске и ее соавторам удалось уточнить массу планет далекой системы и показать, что GJ 9827 b при радиусе в 1,64 радиуса Земли весит примерно в 8,2 раз больше нее. В свою очередь, небольшая GJ 9827 с имеет массу около 2,5 массы Земли, а крупнейшая в системе GJ 9827 d – 3,8 массы Земли (хотя эти величины установлены с большими погрешностями).

Но если для d это явно указывает на сходство с рыхлыми газовыми гигантами, а для c – с каменистыми планетами, то GJ 9827 b оказывается едва ли не самой плотной суперземлей из известных сегодня. Цифры оставляют открытым вопрос о ее облике, составе и наличии плотной оболочки летучих газов – и это ученым еще предстоит выяснить.