Новая планета больше Земли в четыре раза, но как минимум в 500 раз богаче водой

Команда астрономов из одиннадцати стран определила массы двух суперземель HD 106315b и HD 106315c. Поскольку для этих миров уже были известны радиусы, это позволило рассчитать их плотность и, значит, узнать примерный химический состав. Оказалось, что вторая из названных планет состоит из воды на 10–50%. Даже нижняя граница этого диапазона в 500 раз превышает соответствующий показатель для Земли. Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.Планеты HD 106315b и HD 106315c были обнаружены миссией K2 – «второй инкарнацией» космического телескопа Kepler. Этот инструмент ищет экзопланеты методом транзитов, о котором «Вести.Наука» (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали. Он позволяет определить период обращения небесного тела и его радиус. Благодаря этим наблюдениям выяснилось, что «год» на HD 106315b и HD 106315c длится 9,55 и 21,06 земных дня соответственно, а радиусы планет составляют 2,44 ± 0,17 и 4,35 ± 0,23 радиуса Земли.Однако для того, чтобы определить плотность экзопланет и вслед за ней химический состав, требовалось знать их массы. Обычно они измеряются методом лучевых скоростей, принцип которого мы в своё время объясняли. Однако этому препятствовали особенности светила.HD 106315 – переменная звезда. Изменения яркости мешали получить качественный спектр и выделить возмущения, вносимые в него планетами.»Переменность HD 106315 считалась источником слишком большого шума для наблюдения радиальных скоростей, и поэтому мы не могли измерить массу двух планет», – объясняет Сусана Баррос (Susana Barros) из Университет Порту в Португалии, первый автор статьи.На помощь пришёл спектрограф HARPS из Европейской южной обсерватории. Великолепные данные инструмента и тщательно продуманная стратегия наблюдений позволили учёным преодолеть все препятствия и всё-таки применить метод лучевых скоростей.Оказалось, что массы HD 106315b и HD 106315c составляют 12,6 ± 3,2 и 15,2 ± 3,7 земных соответственно, а плотности – 4,7 ± 1,7 и 1,01 ± 0,29 граммов в кубическом сантиметре соответственно.Для сравнения: плотность воды составляет 1 грамм в кубическом сантиметре, плотность типичных пород на поверхности Земли – 2,5, средняя плотность нашей планеты – 5,5 (она больше, чем у поверхностных пород, за счёт огромного железного ядра).Очевидно, что первый из названных миров может иметь состав, похожий на земной, а вот второй состоит из чего-то гораздо менее плотного. Используя накопленные наукой знания о физике планет, авторы сделали вывод, что доля воды в массе HD 106315c составляет от 10 до 50 процентов. Конечно, верхняя и нижняя оценки отличаются друг от друга в пять раз, но даже нижняя в 500 раз превышает этот показатель для старушки Земли.Впрочем, нельзя сбрасывать со счетов версию, что перед нами не «водный мир», а скалистое ядро, окружённое толстой оболочкой из водорода и гелия.»Эта планетарная система демонстрирует разнообразие в составе планет, и, поскольку они движутся по диску яркой звезды, можно будет изучить их атмосферы. С помощью современных инструментов в настоящее время можно наблюдать атмосферу планеты c, но для планеты b нам нужно будет ждать таких инструментов, как космический телескоп «Джеймс Уэбб», который будет запущен в 2019 году», – отмечает Баррос.К сожалению, обе планеты слишком близки к свой звезде, чтобы стать колыбелью жизни.Напомним, что «Вести.Наука» ранее писали о том, как «Хаббл» обнаружил воду на землеподобных планетах, сколько живительной влаги в знаменитой системе TRAPPIST-1 и о водных ресурсах газовых гигантов..