Группа американских астрономов пересмотрела результаты исследования
экзопланеты 55 Рака e, которая могла быть гигантским алмазом с радиусом
вдвое больше Земли. Ученые пришли к выводу, что соотношение кислорода и
углерода на этом небесном теле должно быть не столь сильно смещено в
сторону углерода, как считалось ранее. Подробности приведены в статье
исследователей для журнала Astrophysical Journal (доступной также в виде препринта).
Исследователи из Аризонского университета (первым автором указана Джоанна Теске)
решили перепроверить соотношение «углерод/кислород», оно же C/O
соотношение, для планеты 55 Рака e. Напрямую получить данные о составе
экзопланеты астрономам пока что не позволяет техника, поэтому они
воспользовались косвенными методами: ученые решили, что в первом
приближении о составе планеты может рассказать состав звезды. Химический
состав звезд в целом и C/O соотношение в частности можно узнать при
помощи спектрального анализа, но, как обнаружилось в ходе работы, это
сопряжено с определенными сложностями.
Как пишут астрономы в своей научной статье, звезда 55 Рака имеет
достаточно высокую металличность. Это означает то, что в ней много
элементов тяжелее гелия и из-за этого их спектры накладываются друг на
друга. Авторы предыдущего исследования,
позволившего говорить о планете из алмаза, опирались как на информацию о
размере и массе планеты e вблизи 55 Рака, так и на данные спектрального
анализа, опубликованные
в 2010 году. Теске и ее коллеги заметили, что если при изучении спектра
использовать разные линии кислорода, то соотношение C/O получается
разным. Когда ученые учли ряд возможных ограничений, связанных с
наложением спектров друг на друга, они пришли к выводу о том, что C/O
соотношение равно не 1,12±0,09, а 0,78±0,08. Иными словами, масса
углерода в звезде (и, вероятно, в веществе планет, которые
сформировались из одного со звездой газопылевого облака) равна всего
около 80 процентам от массы кислорода. У Солнца, для сравнения, это
соотношение равно 0,50±0,07, поэтому кислорода на Земле и других
планетах с твердым ядром довольно много. Даже на Луне массовая доля
кислорода в выходящем на поверхность грунте достигает 45 процентов:
современные данные говорят о том, что этот элемент является третьим по
распространенности во Вселенной после водорода и гелия.
Астрономы предполагают наличие у 55 Рака e внутренней структуры,
которая не столь необычна, как сплошной алмаз. В то же время ученые
подчеркивают, что первоочередное значение их работа имеет для
совершенствования методов спектрального анализа и интерпретации
полученных данных, а не для непосредственной реконструкции строения
планеты. Появление новых телескопов, включая космическую обсерваторию
«Джеймс Уэбб» и наземный телескоп с тридцатиметровым зеркалом E-ELT
должно помочь астрономам в получении большей информации об экзопланетах.