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.