Астрономы описали суперземли с мантией из воды

Астрономы описали новый тип экзопланет, найденный в системе красного карлика Kepler-138. Это оказались тела, похожие на суперземли, однако богатые летучими веществами и обладающие мантией из воды. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Считается, что экзопланеты с радиусами меньше 1,7 радиуса Земли, в основном, представлены скалистыми телами, которые получили обозначение суперземель. Это подтверждается уже определенными свойствами суперземель, найденных у близких к Солнцу звезд. Тем не менее, в теории возможны разные варианты внутреннего строения суперземель, которые необходимо проверять на практике, для чего требуется увеличивать выборку известных экзопланет и определять их физические параметры.

Группа астрономов во главе с Кэролайн Пиоле (Caroline Piaulet) из Института исследований экзопланет Университета Монреаля сообщила об открытии нового типа экзопланет в системе Kepler-138, которая содержит четыре планеты и красный карлик и находится на расстоянии 218 световых лет от Солнца. Ученые анализировали данные наблюдений за транзитами экзопланет Kepler-138c и Kepler-138d по родительской звезде, полученные при помощи космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер», а также данные по динамике лучевой скорости звезды, полученные прибором HIRES на наземном телескопе Кека.

Измеренная масса Kepler-138c составила 2,3 массы Земли, а Kepler-138d — 2,1 массы Земли. При радиусах 1,51 радиуса Земли это дает среднюю плотность в 3,6 грамма на кубический сантиметр. Орбитальные периоды планеты составляют 13 и 23 земных дня, а эффективные температуры — 410 и 345 кельвин.

Ученые пришли к выводу, что планеты не вписываются в модель тела, состоящего только из горных пород, а больше похожи на водные миры. Они больше напоминают по своему составу ледяные спутники планет-гигантов, а не планеты земной группы в Солнечной системе. В частности, 11 процентов массы (и 51 процент объема) Kepler-138d составляют летучие вещества, в основном вода, которая образует мантию, покрывающую ядро из железа и силикатов. Над мантией, которая простирается до глубины в две тысячи километров, располагается плотная атмосфера, содержащая водяной пар.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали наилучшего кандидата в экзопланету-океан.