Специалисты рассчитали, что во Вселенной должны существовать планеты, в значительной мере состоящие из сапфиров и рубинов. Три подходящих небесных тела уже найдено. Интересно, что одна из этих планет ранее считалась алмазной.

Такие выводы опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society группой во главе с Кэролайн Дорн (Caroline Dorn) из Университета Цюриха.

Общепризнанно, что химический состав планеты сильно зависит от того, на каком расстоянии от звезды она образовалась. Эта дистанция определяет, какие вещества могут послужить материалом для образования небесного тела, и какие из них будут находиться в твёрдом состоянии, а какие в газообразном.

По расчётам Дорн и её коллег, скалистые планеты, образовавшиеся очень близко к своему солнцу, будут отличаться от Земли и других миров с умеренным климатом по содержанию таких ключевых химических элементов, как железо, магний, кальций, кремний, алюминий и натрий. Напомним, что первые пять перечисленных элементов плюс ещё кислород в сумме составляют 98% массы земного шара.

В частности, в составе экзопланет, образовавшихся близко к звезде, практически не должно быть железа, а вот кальцием и алюминием такие миры должны быть богаче ещё больше, чем Земля. Также в них должно быть много магния и кремния.

Такие различия в составе позволяют команде Дорн говорить о выделении нового экзотического класса планет.

Как же проверить, относится ли к нему тот или иной известный астрономам мир? Обнаружить скалистую экзопланету вблизи родительской звезды недостаточно, ведь она могла образоваться на более почтительном расстоянии, а потом мигрировать из-за воздействия гравитации других тел. Однако есть признак, по которому такие объекты всё же можно распознать.

"В наших расчётах мы обнаружили, что эти планеты имеют на 10–20 процентов более низкие плотности, чем Земля", – объясняет Дорн.

Планеты, сформировавшиеся поблизости от родительской звезды, должны иметь особый химический состав.

Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.

По этому параметру группа отобрала три тела.

Во-первых, это HD 219134b, которая ещё три года назад носила гордое звание ближайшей к Земле скалистой экзопланеты. Она расположена в созвездии Кассиопеи на расстоянии 21 светового года от Земли. Полный оборот вокруг родительской звезды этот мир делает всего за три земных дня.

"Возможно, он переливается красным и синим, как рубины и сапфиры, потому что эти драгоценные камни представляют собой оксиды алюминия, которые распространены на экзопланете", – говорит Дорн.

Правда, не исключено, что низкая плотность планеты объясняется другими причинами. Например, существенную часть массы планеты может составлять плотная атмосфера. Мощная гравитация (HD 219134b почти в пять раз массивнее Земли) удержала бы эту газовую оболочку от "испарения" под лучами местного солнца. То есть уменьшить среднюю плотность экзопланеты мог бы вклад атмосферы.

Впрочем, астрономы считают это маловероятным, поскольку в системе звезды HD 219134 есть ещё одна планета, которая расположена дальше от светила. Согласно результатам независимых наблюдений, она не имеет плотной атмосферы. По мнению специалистов, в данном случае маловероятно, чтобы внутренняя планета имеет больше газа, чем внешняя.

Не исключено также, что HD 219134b покрыта океанами магмы. До сих пор не ясно, могут ли такие "водоёмы" снижать среднюю плотность небесного тела.

Ещё один кандидат – это 55 Рака е. Она находится в 40 световых годах от Солнца в созвездии Рака и примерно в восемь раз массивнее Земли. Примечательно, что ранее некоторые специалисты считали, что она покрыта графитом и алмазами. Более свежие данные заставили отказаться от этой гипотезы.

"Мы превращаем предполагаемую алмазную планету в сапфировую", – шутит Дорн.

Третий кандидат – ещё одна суперземля, WASP-47 e.

Для двух последних миров исключена возможность того, что низкая плотность обусловлена атмосферой. Они так близки к своим звёздам, что их поверхность раскалена до 3000 °C. Гравитация суперземли не удержала бы газовую оболочку при подобной температуре (хотя планеты-гиганты на такое способны).

Впрочем, авторы признают, что отличие плотности трёх названных тел от земной находится на пределе точности измерений, так что эта разница может быть вызвана и погрешностью. Заметим, что параметры экзопланет иногда радикально пересматриваются по результатам последующих наблюдений.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о планете, на которой, вероятно, идут рубиновые дожди.

Знаменитый аппарат Mars Express Европейского космического агентства (ЕКА) отметит 25 декабря, в день католического Рождества, 15-летнюю годовщину прибытия на орбиту Красной планеты. Готовясь к этому событию, представители космического агентства опубликовали "праздничные" изображения кратера Королёва, расположенного в северном полушарии планеты.

На первый взгляд может показаться, что кратер заполнен свежевыпавшим снегом. Но на самом деле он заполнен нетающим льдом, который образовался из-за удивительного метеорологического явления. Однако расскажем о нём чуть позже.

Для начала напомним, что межпланетная станция Mars Express была запущена 2 июня 2003 года на ракете "Союз-ФГ" с космодрома Байконур. Её оснастили самыми современными приборами: радиолокатором для поиска воды, спектрометром, способным работать в видимом и инфракрасном диапазонах, и так далее. Аппарат прибыл на околомарсианскую орбиту 25 декабря. Тогда же, собственно, и началась его научная работа.

Вид на кратер Королёва сверху.

Фото ESA/DLR/FU Berlin.

Mars Express должен был доставить на Красную планету печально известный зонд "Бигль-2". Напомним, что зонд благополучно отстыковался от станции и взял курс на Марс. Однако на связь он после этого так и не вышел. В 2015 году аппарат был обнаружен на поверхности Марса. Выяснилось, что у него не полностью раскрылись солнечные батареи, а антенна для связи с Землёй находилась как раз под ними.

Аппарат Mars Express также должен был произвести съёмку с высоким разрешением, минералогическое обследование поверхности и изучить марсианскую атмосферу.

Когда учёные начали анализировать фотографии, они сразу выделили одну особенность. Речь идёт о кратере Королева, который был назван так в 1973 году в честь знаменитого советского учёного и конструктора в области космонавтики и ракетостроения Сергея Королёва. Впервые кратер был обнаружен во время миссии Mariner НАСА.

Художественное изображение аппарата Mars Express, отмечающего на орбите близ Красной планеты 15-летний юбилей.

Иллюстрация ESA.

Запечатлён удивительный объект камерой HRSC межпланетной станции Mars Express. Правда, "рождественский" снимок не является фотографией в обычном смысле этого слова. Изображение было составлено с использованием пяти "полос", каждая из которых представляет собой проход HRSC над поверхностью планеты на разных орбитах. Позднее специалисты объединили собранные данные, чтобы сформировать единое изображение.

Топографическое изображение кратера.

Фото ESA/DLR/FU Berlin.

Как уже отмечалось выше, кратер расположен в северном полушарии Красной планеты, непосредственно к югу от огромных дюнных полей под названием Olympia Undae.

Ширина кратера Королёва составляет 82 километра, а глубина – два километра. Но, что самое интересное, этот прекрасно сохранившийся метеоритный кратер постоянно заполнен водным льдом. Толщина льда в центре составляет 1,8 километра в любое время года.

Причина – холодная ловушка. Как отмечается в пресс-релизе ЕКА, самые глубокие части кратера Королёва, содержащие не тающий лёд, находятся под подушкой из холодного воздуха: воздух, движущийся над отложениями льда, охлаждается и опускается вниз. В результате создаётся слой холодного воздуха, который постоянно находится непосредственно над самим льдом. Он действует как щит, не давая льду нагреваться и исчезать.

Атмосфера Марса очень плохо проводит тепло, усиливая этот эффект и сохраняя кратер Королёва "ледяным".

Добавим, что такого рода "снежные шапки" очень важны для будущих пилотируемых миссий к Красной планете. Авторы "Вести.Наука" не раз писали о том, что будущие миссии к Красной планете будут нуждаться в воде. К слову, на Марсе обнаружено замёрзшее озеро, которое может обеспечить водой будущих колонизаторов.