Максимальная плотность супер-Меркуриев зависит от массы и орбиты
Почему некоторые планеты, как Меркурий, обладают аномально высокой плотностью и большим железным ядром? Среди гипотез — столкновения: при мощных ударах мантия срывается, а ядро остается. Однако прямых доказательств этому механизму до сих пор не хватало.
Международная группа астрофизиков представила новую работу, в которой они связали плотность таких «супер-Меркуриев» с их массой и расстоянием до звезды. Ученые использовали результаты SPH-симуляций столкновений планет и модели вероятных скоростей соударений.
Главный вывод: максимально возможная плотность планеты, сформированной в результате удара, растет с уменьшением массы и, особенно, с сокращением орбитального периода. Короткопериодичные и легкие миры должны быть самыми плотными и чаще встречаться среди экзопланет такого типа.
Особое внимание в работе уделено экзопланете GJ 367b. Она вращается вокруг красного карлика каждые 0,3 земных суток и имеет крайне высокую плотность. Именно она, по мнению авторов, идеально вписывается в предсказания столкновительной модели.
Открытие позволяет не только объяснить происхождение GJ 367b, но и задает направление для будущих наблюдений. Если среди новых экзопланет будет выявлена корреляция плотности с массой и периодом, это станет надежным индикатором их ударного рождения.
Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и расширяет понимание того, как формируются твердые планеты во Вселенной. Авторы надеются, что с ростом числа открытых объектов станет возможным точно определять, какие миры родились в столкновениях, а какие — иным путем.
