Каменистые экзопланеты оказались более разнообразны, чем мы думали

Астроном из научного центра NOIRLab Национального научного фонда США объединил усилия с геологом из Университета штата Калифорния во Фресно, чтобы впервые произвести оценку типов горных пород, которые могут входить в состав вещества планет, обращающихся вокруг иных звезд. Изучив химический состав «загрязненных» белых карликов, исследователи пришли к выводу, что большинство каменистых планет, обращающихся вокруг близлежащих звезд, имеют более разнообразный и необычный состав, чем считалось ранее, причем некоторые минералы даже невозможно встретить нигде в нашей Солнечной системе.

Астрономы открыли тысячи планет, обращающихся вокруг звезд в нашей Галактике – известных как экзопланеты. Для выяснения химического и минералогического состава этих планет в новом исследовании астроном Сийи Сюй (Siyi Xu) из центра NOIRLab и геолог Кит Путирка (Keith Putirka) из Университета штата Калифорния во Фресно наблюдали атмосферы объектов, которые они называли «загрязненными» белыми карликами. Эти объекты представляют собой плотные, сколлапсировавшие ядра некогда нормальных звезд, подобных Солнцу, которые содержат чужеродный материал, привнесенный упавшими на белый карлик планетами, астероидами и иными каменистыми объектами. Наблюдая спектральные линии этих чужеродных для белого карлика элементов (а точнее, элементов, отличных от водорода и гелия), ученые могут наложить ограничения на состав каменистых тел, обращавшихся ранее вокруг белого карлика.

Путирка и Сюй наблюдали 23 загрязненных белых карлика, расположенных на расстояниях, не превышающих примерно 650 световых лет от Солнца. Для этих звезд были с высокой точностью измерены содержания кальция, кремния, магния и железа при помощи обсерватории им. Кека, Гавайи, космического телескопа Hubble («Хаббл) и других обсерваторий. Затем ученые использовали полученную в результате наблюдений информацию о содержаниях этих элементов, чтобы реконструировать минералы и горные породы, в состав которых входили эти элементы.

В результате проведенного анализа Путирка и Сюй обнаружили, что эти белые карлики демонстрируют намного более широкий диапазон различных составов, чем любая из планет внутренней части Солнечной системы, что указывает на более широкое разнообразие типов горных пород. На самом деле, некоторые из составов оказались настолько необычными, что Путирке и Сюю пришлось давать минералам новые названия (такие как «кварцевые пироксениты» и «периклазовые дуниты»), чтобы включить их в классификационные группы.

«Хотя некоторые экзопланеты, вращавшиеся ранее вокруг загрязненных белых карликов, выглядят похожими на Землю, большинство реконструированных нами горных пород являются экзотическими для Солнечной системы, - сказал Сюй. – Такие минералы в нашей планетной системе отсутствуют».

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.