Астрономы обнаружили необычно массивную и плотную экзопланету, которая плохо вписывается в привычные представления о формировании каменистых миров. Объект получил обозначение GJ 523b.

Что известно о планете

GJ 523b примерно в 2,5 раза шире Земли, но при этом примерно в 23 раза массивнее. Из-за такой плотности её относят к неформальному классу «мега-Земель» — необычно тяжёлых преимущественно каменистых планет. Несмотря на размеры, у объекта, по-видимому, сравнительно мало атмосферы: обычно тела такой массы должны были бы накопить плотную газовую оболочку.

«Это совсем не то, чего мы ожидали, — отметил ведущий автор исследования Макс Крофт. — Плотные планеты не редкость, но обычно это небольшие каменистые миры вроде Земли или Меркурия. А эта планета в два с половиной раза больше Земли».

Планету сначала заметил спутник TESS по периодическим затемнениям звезды. Затем наблюдения с наземного телескопа WIYN позволили измерить гравитационное влияние объекта на звезду. В итоге масса оценена примерно в 23,5 земных, радиус — в 2,55 земных, а плотность оказалась очень высокой. Планета обращается вокруг звезды за 17,75 суток. Сама система относительно молода — около 170 миллионов лет.

Почему это загадка

По стандартным моделям планеты сначала наращивают ядра из камня и металла, а затем, достигнув примерно 20 земных масс, начинают активно захватывать водород и гелий. GJ 523b уже перешагнула этот порог, но осталась преимущественно каменистой.

«Вопрос в том, почему эта планета так не поступила, если она в 20 раз массивнее Земли?» — задаётся вопросом Крофт.

Возможные объяснения разные. Либо у планеты когда-то была плотная атмосфера, которую потом сорвало, либо она образовалась в результате столкновения двух миров: каменистые части объединились, а газовые оболочки были выброшены.

Насколько редки такие объекты

Термин «мега-Земля» используют уже больше десяти лет, но он так и не стал официальным классом экзопланет. Чтобы понять, насколько распространены такие миры, нужны новые находки.

«По выборке из одного объекта трудно делать выводы о формировании планет в целом, — сказал Крофт. — Мы не получим десять тысяч таких сверхплотных планет, но если дойдём до 20–30, возможно, проявятся какие-то закономерности».

Исследование пока доступно в виде препринта и ещё не прошло рецензирование.

Вкратце

Астрономы нашли экзопланету GJ 523b — каменистый мир примерно в 2,5 раза больше Земли и в 23 раза массивнее. Такая плотность при большом размере противоречит обычным сценариям формирования: планета должна была накопить мощную атмосферу, но, похоже, осталась преимущественно скалистой. Возможные причины — потеря атмосферы или столкновение двух планет. Для понимания явления нужны новые подобные объекты.