Три типа планет вращаются вокруг красных карликов, предполагает новое исследование
Экзопланеты меньше Нептуна часто встречаются возле красных карликов (M-карликов), и многие из тех, которые проходят транзитом через свои родительские звезды, составляют основную часть известных миров с умеренным климатом, хорошо подходящих для потенциальной жизни. Однако остается неясным, являются ли небольшие экзопланеты, окружающие красные карлики, потенциально обитаемыми, отчасти из-за непонимания их состава. В новом исследовании ученые проанализировали массы и радиусы всех известных малых экзопланет, проходящих вокруг красных карликов, идентифицировав три популяции: скалистые, богатые водой и газом.
Экзопланеты, проходящие мимо красных карликов, перехватывают большую часть звездного диска, что делает их потенциально подходящими целями для исследований спектроскопии пропускания.
Обитаемые зоны планетных систем вокруг красных карликов расположены близко к родительской звезде, что увеличивает вероятность возникновения транзитов.
Остается неясным, являются ли малые планеты вокруг красных карликов потенциально обитаемыми, отчасти из-за неполного знания их состава.
«Каждый из двух разных способов обнаружения планет дает разную информацию», — говорят ученые. «Поймав тень, возникающую, когда планета проходит перед своей звездой, мы можем узнать диаметр планеты».
«Измеряя крошечное гравитационное притяжение, которое планета оказывает на звезду, мы можем найти ее массу. Объединив два измерения, мы можем получить представление о составе планеты».
«Возможно, это большая планета, состоящая в основном из газа, как Юпитер, или маленькая плотная каменистая планета, такая как Земля».
В своем исследовании астрономы изучили 43 планеты с радиусом меньше 4 радиусов Земли в 26 планетных системах из каталога транзитных М-карликовых планет.
Они обнаружили, что планеты, вращающиеся вокруг красных карликов, делятся на три категории плотности: каменистые, газовые и водянистые экзопланеты.
Согласно результатам, третья популяция соответствует предсказаниям плотности планетарной модели, состоящей из 50% камня и 50% воды.
Эти планеты находятся так близко к своим солнцам, что любая вода на поверхности будет существовать в сверхкритической газовой фазе, что увеличит их радиус.
«Но мы не видим этого в образцах. Это говорит о том, что вода не имеет формы поверхностного океана», — говорят ученые.
Вместо этого вода может существовать в смешанной форме под поверхностью. Эти условия будут аналогичны условиям на спутнике Юпитера Европе, где, как считается, подо льдом или землей находится жидкая вода.
Открытие соответствует теории формирования экзопланет, которая потеряла популярность в последние несколько лет, согласно которой многие планеты формируются дальше в своих планетных системах и со временем мигрируют внутрь.
«Эти богатые водой планеты, вероятно, формируются из льда и горных пород вдали от звезды-хозяина, прежде чем мигрировать на более близкую к ней орбиту», — говорят астрономы.
Статья команды была опубликована в журнале Science.