Экзопланеты нередко обладают очень необычными характеристиками. Примеров тут множество: не так давно была найдена гигантская планета, по плотности соответствующая пробковому дереву («Сверхлегкий сверхгигант»). Ученым известны и сверхплотные миры, чьи ядра имеют массу в десятки земной — по крайней мере, теоретически предсказано существование экзопланет, состоящих из колоссальных размеров алмаза (читайте об этом: «Триллионы карат»). Группа ученых под руководством Сары Сигер (Sara Seager) решила выяснить, насколько далеко может простираться их разнообразие.
Поясняет один из участников исследования: «Почти сразу нам стало ясно, что экзосолнечные планетарные системы очень непохожи на нашу. Мы хорошенько задумались над этим и решили, что не стоит думать об этих планетах так, будто они сформировались в нашей системе — давайте лучше переберем все возможные варианты их состава и посмотрим, что будет получаться».
С помощью компьютерного моделирования ученые разобрались в том, как изменяется размер планеты с фиксированной массой при изменении ее состава. Поскольку различные материалы ведут себя при сжатии далеко не одинаково, ученые получили великое множество конечных вариантов. Часть из них сильно смахивает на порождения научной фантастики, однако факт остается фактом — все они вполне могут существовать в действительности.
Так, например, астрономы уже довольно давно предположили, что во Вселенной могут существовать планеты, целиком состоящие из монооксида углерода (угарного газа). Они должны формироваться в газопылевых дисках вокруг звезд, «ворующих» материю у расположенного неподалеку белого карлика.
В результате подобной «экспроприации» некоторые звезды оказываются «раздетыми», то есть лишаются всех своих внешних оболочек, после чего от них остается только гелиевое ядро, имеющее планетарные размеры и вес. Недавно астроном Ганс Кримм (Hans Krimm) заявил о том, что ему удалось обнаружить подобную планету возле чрезвычайно плотной и массивной нейтронной звезды. Разумеется, гелиевые планеты также попали в сводную таблицу, полученную группой Сары Сигер.
Основная часть из более чем 200 известных сегодня экзопланет была обнаружена благодаря гравитационным эффектам (притяжение планеты заставляет звезду совершать крайне слабые колебательные движения, которые можно засечь с помощью мощных телескопов), поэтому об их составе ученым ничего неизвестно. Существуют, конечно, очень крупные и близкие к нам экзосолнечные планеты, доступные для непосредственного наблюдения. Их состав может быть определен методом спектрального анализа, однако таких планет немного. Некоторое число планет, двигаясь по орбите, периодически проходит между своей звездой и земным наблюдателем. Зная количество блокированного планетой света ученые могут вычислить ее диаметр, в то время как отклонения материнской звезды позволяют оценить ее массу. Данные о массе и диаметре планеты теперь позволит предположить ее состав — для этого достаточно воспользоваться таблицей, которую составила группа Сары Сигер.
Читайте также об обнаружении самой необычной экзопланеты — теоретически, она вообще не может существовать: «Большая небывальщина».
По публикации The New Scientist Space