Астрономы обнаружили экзопланету, которая по внутреннему строению схожа с Меркурием, по размеру близка к Земле и вращается вокруг оранжевого карлика. Как сообщают ученые в журнале Nature Astronomy, им впервые удалось открыть за пределами Солнечной системы планету, в которой относительное содержание веществ сильно отличается от того, что наблюдается в материнской звезде.

Меркурий отличается от остальных планет земной группы тем, что обладает необычайно крупным ядром. Если ядро Земли составляет только 30 процентов ее массы, то для Меркурия это значение достигает 70 процентов. Планета фактически лишена мантии, что некоторые астрономы объясняют возможным столкновением с другим небесным телом, которое лишило Меркурий «внешнего покрова». Однако, чтобы подтвердить достоверность этой теории, необходимо найти другие примеры подобных планет.

Астрономы под руководством Александра Сантерна (Alexandre Santerne) из Университета Экс-Марсель изучили данные телескопа «Кеплер» об оранжевом карлике EPIC 228801451. Анализ кривой блеска показал, что вокруг звезды вращаются три планеты — K2-229 b, c и d. Две из них более чем в 20 раз крупнее Земли, в то время как другая, самая близкая к EPIC 228801451 планета, имеет массу лишь 2,5 земных. Она вращается вокруг материнской звезды с периодом 14 часов, а ее радиус почти равен радиусу нашей планеты.

Сравнение K2-229 b с другими небесными телами показало, что по внутреннему строению планета должна быть близка в Меркурию. Она обладает большим металлическим ядром (68 процентов массы планеты) и довольно тонкой силикатной мантией. Исследователи отмечают, что открытие стало неожиданностью, так как у оранжевого карлика и K2-229 b разное соотношение железа и кремния.

Астрономы выдвинули сразу несколько теорий, объясняющих, как могла исчезнуть мантия планеты. Первая предполагает, что из-за близости к горячей звезде поверхность небесного тела нагрета до температуры 2330 кельвинов, из-за чего мантия испарилась, образовав плотную газовую оболочку из силикатов. Однако для того, чтобы сдуть такую атмосферу энергии звезды недостаточно. С другой стороны, молекулы газа могут «убегать» в космос в результате взаимодействия с магнитным полем светила или под влиянием вспышек, но этот механизм будет достаточно эффективным лишь в случае, если у K2-229 b нет мощной магнитосферы.

Согласно другому сценарию, в небесное тело мог врезаться другой крупный объект, осколки которого, теоретически, могут при таком сценарии стать спутниками планеты. Тогда должна наблюдаться корреляция между «архитектурой» планетных систем и наличием в них похожих на Меркурий небесных тел. Если она обнаружится, планеты подобного типа могут стать главной целью для поиска относительно крупных экзолун. 

На сегодняшний день предполагается, что Меркурий имеет жидкое железно-никелевое ядро радиусом 1800–1900 километров, которое содержит около основную часть массы планеты. Оно также составляет 3/4 его диаметра, что сопоставимо с размером Луны, и концентрация железа в нем выше, чем у любой другой планеты.

Кристина Уласович