Планеты, подобные Земле, бывают твердые и газообразные

Как сообщили астрономы, планеты размером с Землю, вращающиеся вокруг звезд, могут быть двух видов — из камня либо из газа. И, похоже, что более чем у 75% звезд, есть, по крайне мере, по одной такой планете.

«Мы имеем в виду небесные системы, которые не намного больше нашей, — комментирует астроном Джефф Марси (Geoff Marcy) из Калифорнийского университета в Беркли, выступая на собрании Американского астрономического общества в Вашингтоне, округ Колумбия. — На сегодняшний день мы располагаем именно такой информацией».  

Когда в 1995 году астрономы начали публиковать сообщения о том, что они открыли вращающиеся вокруг звезд планеты, те немногие системы, которые им удалось обнаружить, по размеру были подобны Юпитеру или немногим больше. Теперь же, по словам Мишель Джонсон (Michele Johnson) из научного центра NASA Ames Research Center, расположенного в Маунтин Вью (Mountain View), Калифорния, благодаря космическому телескопу Кеплера, имеющемуся в распоряжении агентства NASA и позволившему открыть 237 из 1000 открытых планет, появилась возможность определить, из чего состоят системы, по весу подобные Земле. 

По мнению Марси, эти открытия сужают область поиска планет, на которых может существовать жизнь, до более мелких планет, максимально приближенных к Земле. Однако он отметил, что ни одна из новых планет, открытых с помощью телескопа Кеплера, не вращается вокруг своих звезд в их «обитаемой зоне» пригодной для существования океанов  и биологической жизни.

По словам Марси, обнадеживает то, что для желающих найти внеземную жизнь в будущем еще остается множество планет — поскольку приблизительно три четверти из 3538 неизученных планет-кандидатов, открытых с помощью телескопа Кеплера, оказались такого же размера, как Земля. И примерно одна из пяти звезд имеет в своей обитаемой зоне планету, диаметр которой равен земному либо не превышает его более чем в два раза.  

Чем отличаются планеты

«Мы занимаемся поиском того, чем же отличаются два вида планет, сопоставимых по размеру с Землей, — рассказывает Йорам Литвик (Yoram Lithwick) из Северо-западного университета Чикаго, который представил доклад о 60 «супер-земных» системах, размеры которых составляют от одного до четырех диаметров Земли. — И многие из них имеют еще более мягкую и легкую структуру, чем Нептун или Уран». 

В докладе Литвика и в другой работе по материалам исследования 42 планет, с которой выступил Марси, был проведен анализ различий между планетами, диаметр которых превышает диаметр Земли примерно в два раза. 

Те из них, диаметр которых превышает земной менее чем в два раза, имеют либо твердую структуру, либо окутаны внешним слоем непрозрачного газообразного водорода и гелия. Те же из них, которые крупнее Земли более чем в два раза, судя по их плотности, можно отнести к разряду газообразных систем. Видимо, такие мини-Нептуны более-менее похожи на Уран или Нептун из нашей солнечной системы. 

Химия планет

Чем же объясняется разница между твердыми супер-земными планетами и миниатюрными, планетами похожими на Нептун? В принципе, как считает Марси, твердые планеты не могут вырасти до размеров в два раза превышающих размеры Земли. Как только они достигают этих размеров, все «лишнее» твердое вещество просто продолжает сжиматься, что приводит к повышению плотности при сохранении прежних размеров.   

Что же касается газообразных систем, то они, наоборот, увеличиваются в размере по мере накопления газов, поскольку разреженный газ позволяет им расширяться. 

«Такой вывод вполне допустим и теоретически обоснован, да и результаты наблюдений вполне заслуживают доверия, — считает астроном Стивен Мэран (Stephen Maran), написавший книгу «Астрономия для чайников» (Astronomy for Dummies). — По-настоящему примечательным является лишь то, что мы живем в очень странной, нетипичной солнечной системе, в которой просто нет никаких мини-Нептунов».