Ученые выяснили, какие экзопланеты землеподобны

Исследователи из Цюрихского университета проанализировали состав и структуру отдаленных экзопланет при помощи статистических инструментов. По анализу можно судить, является ли планета землеподобной, каменной или же водным миром. Чем больше планета, тем больше водорода и гелия ее окружает. Исследование описано в статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal.

«Теоретически мы можем выделить разнообразные составы — полностью водяной мир, полностью каменный мир и планеты с водородно-гелиевыми атмосферами, а также рассчитать предположительный радиус», — объясняет Майкл Лозовский, кандидат наук из Института вычислительных наук Цюрихского университета.

Вместе с коллегами Лозовский использовал базы данных и статистические инструменты для характеристики экзопланет и их атмосфер. Экзопланеты встречаются довольно часто. Они окружены летучим слоем водорода и гелия. Однако данные, ранее полученные в ходе прямых наблюдений, не позволяли ученым определить непосредственную структуру планет, так как различные составы могут приводить к одинаковым массам и радиусам. Вдобавок к точности данных о массе и радиусе исследовательская команда изучила и предположительную внутреннюю структуру, температуру и отражаемое излучение 83 из 3700 планет с уже известными массами и радиусами.

«Мы использовали статистический анализ для ограничения возможных составов. При помощи базы данных зарегистрированных экзопланет обнаружили, что у каждой теоретической планетной структуры есть «пороговый радиус» — планетный радиус, выше которого не существует планет с таким составом», — объясняет Лозовский.

Ученые выяснили, что планеты с радиусом, в 1,4 раза превышающим радиус Земли (6371 километр), могут быть землеподобными, то есть иметь состав, как у Голубой планеты. Большинство планет с радиусом более 1,6 земного радиуса должны иметь слой водородно-гелиевого газа или воду вдобавок к каменному ядру, тогда как планеты с 2,6 земного радиуса не могут быть водными мирами, а значит, вероятно, окружены атмосферой. Предположительно, на планетах с радиусом больше земного может быть очень высокий процент водорода и гелия, как на Уране и Нептуне.

Данные, полученные в ходе этой работы, предоставляют новое понимание того, как эти планеты развиваются. Один из «порогов» затронул интересную тему — различие между большими землеподобными планетами (суперземли) и маленькими газовыми планетами (мини-нептуны). Как утверждают исследователи, этот порог — радиус втрое больше земного. Планеты с радиусом ниже него могут оказаться землеподобными.