Астрофизики объяснили происхождение сверхплотных суперземель
Иллюстрация: NASA
Группа астрофизиков из Нантского университета под руководством Оливье Грассе (Olivier Grasset) обнаружила, что найденные ранее «Кеплером» сверхплотные экзопланеты могли образоваться в результате испарения газовых гигантов. Об этом ученые сообщили в докладе на конференции Королевского общества в Лондоне, содержание которого пересказывает NatureNews.
Выводы исследователей основываются на моделировании поведения газового гиганта при уменьшении радиуса его орбиты. Поскольку в ходе этого процесса температура экзопланеты значительно повышается, гигант теряет свою газовую оболочку, состоящую преимущественно из летучих водорода и гелия. В результате, от планеты размером с Нептун остается лишь твердое железно-силикатное ядро с диаметром чуть больше Земного.
Согласно результатам моделирования, окончательный результат испарения газового гиганта зависит от того, насколько быстро происходит этот процесс. Если он растягивается на миллиарды лет, ядро гиганта успевает релаксировать и восстановить обычную для каменных планет плотность. В противоположном случае, когда все происходит достаточно быстро, ядро, сформировавшееся под давлением в несколько миллионов атмосфер, остается компактным. Согласно авторам исследования, именно такими остатками газовых гигантов являются аномально сверхплотные суперземли, которые ранее удавалось обнаружить при помощи космического телескопа «Кеплер».
К классу суперземель относят такие экзопланеты (планеты, находящиеся вне Солнечной системы), масса которых не более чем в десять раз превышает размер Земли. Критерий массы был введен для того, что бы отличить такие планеты от газовых гигантов. Подавляющее большинство суперземель обнаружено телескопом Кеплер, который использует для поиска экзопланет так называемый транзитный метод. Он основан на том, что планета, проходя между Землей и своей звездой, заслоняет последнюю, что сказывается на ее яркости. Периодические падения яркости позволяют астрофизикам установить диаметр небесного тела и радиус его орбиты.