Таинственные суб-Нептуны могут оказаться планетами-океанами

Согласно новому исследованию, водные миры, каждый из которых обладает в тысячи раз большим количеством воды, чем Земля, могут оказаться более распространёнными, чем похожие на Землю каменистые планеты.

За последние 20 лет астрономами было подтверждено существование тысяч экзопланет или планет, вращающихся вокруг других звёзд. Недавно завершивший свою миссию космический телескоп “Кеплер” (НАСА) обнаружил 2702 экзопланеты, и ещё несколько тысяч кандидатов, ожидают своего подтверждения.

Многие экзопланеты совершенно не похожи ни на какие планеты в нашей Солнечной системе. Например, так называемые суперземли имеют диаметры, в два раза превышающие диаметр Земли, а суб-Нептуны в два-четыре раза шире Земли. К слову, диаметр Нептуна примерно в четыре раза больше земного.

Учёные до сих пор спорят о том, как именно формируются суб-Нептуны. Их составы остаются неизвестными, и их изучение может пролить свет на происхождение этих экзопланет. Предыдущие исследования показали, что суб-Нептуны являются либо газовыми карликовыми планетами со скальными ядрами, окружёнными оболочками, богатыми водородом и гелием, либо водными мирами с большим количеством жидкой и замороженной воды в дополнение к камню и газу.

Чтобы лучше понять структуру суб-Нептунов, учёные запустили компьютерное моделирование роста планет. Программа позволила выделить сценарии, которые могли бы лучше всего объяснить массы и диаметры этих экзопланет. Знание массы и диаметра планеты может помочь астрономам оценить её среднюю плотность.

Исследователи обнаружили, что суб-Нептуны, скорее всего, будут водными мирами, а не газовыми карликами. Они предположили, что каждый суб-Нептун по крайней мере на 25%, а, возможно, и на 50%, состоит из жидкой или замороженной воды. Для Земли этот параметр не превышает 0,02%.

До сих пор остаётся загадкой, почему в нашей Солнечной системе нет планет с диаметром больше чем у Земли, но меньше чем у Нептуна, и почему планетарные системы, которые наблюдал “Кеплер” часто имеют планеты, находящиеся очень близко к своим звёздам. Решение этих загадок может помочь пролить свет на то, как формируются планетарные системы.

Учёные подробно изложили свои выводы в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.