Нет аналогов в Солнечной системе. Ученые выяснили из чего состоят каменистые экзопланеты

Двое ученых провели химический анализ "загрязненных" белых карликов и пришли к выводу, что состав большинства каменистых планет, которые вращаются вокруг ближайших звезд имеет большое разнообразие, а некоторых типов горных пород даже нельзя встретить в нашей Солнечной системе, сообщает phys.org

Загрязненные белые карлики

Астрономы обнаружили тысячи экзопланет, которые вращаются вокруг звезд в нашей галактике. Однако до сих пор трудно понять, из чего именно состоят эти планеты и напоминают ли они Землю. Чтобы выяснить это, астроном Сийи Сю из Национальной исследовательской лаборатории оптико-инфракрасной астрономии (NOIRLab), США и геолог Кит Путирка из Калифорнийского государственного университета во Фресно, изучили атмосферы так называемых загрязненных белых карликов. Это плотные сжатые ядра когда-то обычных звезд, таких как Солнце, которые имеют в своей атмосфере материал с планет, астероидов и других каменистых тел, которые вращались вокруг звезды в прошлом, но попали в ее атмосферу и "загрязнили" ее.

Если найти элементы, которые обычно не могут присутствовать в атмосфере белого карлика, что-либо кроме водорода и гелия, ученые могут узнать, из чего состояли каменистые планеты, части которых попали в атмосферу звезды.

Процесс исследования

Путирка и Сю изучили 23 загрязненных белых карлика в пределах 650 световых лет от Солнца, в которых о количественном наличии кальция, кремния, магния и железа было точно известно благодаря измерениям с помощью Обсерватории Кека на Гавайях, космического телескопа Хаббл и других телескопов.

Затем ученые использовали известное содержание этих элементов, чтобы узнать, какие минералы и горные породы могли из них образоваться. Исследователи выяснили, что у этих белых карликов гораздо более широкий диапазон составов, чем имеет любая из внутренних планет нашей Солнечной системы. Это в свою очередь говорит о том, что планеты вокруг этих звезд имеют более разнообразные типы горных пород в своем составе.

Необычный состав экзопланет

В результате исследования выяснилось, что некоторые структуры настолько необычны, что им пришлось дать новые названия, например, "кварцевые пироксениты" и "периклазовые дуниты", чтобы классифицировать новые типы горных пород, которые должны были существовать на этих планетах.

"Несмотря на то, что некоторые экзопланеты, которые вращались вокруг загрязненных белых карликов, кажется похожи на Землю, большинство из них имеют типы горных пород, у которых нет аналогов в нашей Солнечной системе", — говорит Сю.

По словам Путирка, новые типы горных пород на экзопланетах могут по-разному влиять на их развитие:

• Одни породы могут повлиять на развитие океанов;
• Другие породы могут плавиться при более низкой температуре и создать более толстую кору, чем на Земле;
• Некоторые типы этих пород могут быть более слабыми, что будет способствовать развитию тектоники плит.

Ученые также утверждают, что высокие уровни магния и низкие уровни кремния, обнаруженные в атмосферах белых карликов, говорят о том, что каменные обломки планет были частью мантии, а не их коры.

Но исследователи не исключают, что эти планеты имели континентальную или другие типы коры. Просто пока горные породы из коры невозможно увидеть, ведь их намного меньше по сравнению с породой из ядра и мантии, чтобы точно измерить.

"Кит научил меня геологии, а я научил его астрономии и мы узнали, как разобраться в этих загадочных экзопланетных системах", — говорит Сю.