Планета 55 Рака e, «суперземля», расположенная в системе солнцеподобной звезды HD 75732 (она же 55 Рака, спектральный класс G8V), была открыта в 2004 году. Это одна из самых близких к Земле «суперземель»: до её планетной системы всего 40,9 св. лет. Она примерно в 8,6 раза тяжелее Земли, а её диаметр всего вдвое больше нашего. Таким образом, плотность Земли и 55 Рака e вполне сравнима.

Свежее исследование, проведённое в Йельском университете (США), выдвигает тезис о том, что «суперземля» является типичной углеродной планетой, классом экзопланет, который до того лишь обсуждался как теоретически возможный. «Это первый взгляд на скалистый мир, с химией, фундаментально отличающейся от земной, — подчёркивает ведущий автор работы Никку Мадхусудхан. — Поверхность планеты скорее покрыта графитом и алмазами, нежели водой и гранитом».

Кроме химии, категорически отличным назван жаркий климат. На здешней солнечной стороне температура может достигать 2 000 К — и всё из-за небольшого расстояния до местного жёлтого карлика, оцениваемого в 0,01560 ± 0,00011 а. е.



До нынешних изысканий некоторое время велась дискуссия о том, является ли планета газовым гигантом типа Нептуна, только горячим, или всё же на ней преобладают тяжёлые элементы. После определения радиуса планеты (небольшого) и её значительной плотности версия «горячего Нептуна» отпала, и учёные констатировали, что это одна из первых (если не первая) планет, в отношении которой можно уверенно заявить: она углеродная. Дело в том, что в химическом составе местной звезды очень мало кремния и много углерода — черты, отсутствующие у Солнца.

Кроме того, наблюдения за спектром почти не выявили на поверхности 55 Рака e следов воды. Наряду с прочими факторами это означает, что планета по составу предельно далека от Земли, почти сплошь покрытой водой и с силикатной мантией. Мантия 55 Рака e в основном состоит из углерода, на который приходится до трети её массы. А учитывая огромные температуры и давления внутри, скорее всего, её мантия в основном состоит из алмазов. Даже если всего две трети углерода 55 Рака e находятся именно в этой форме, то алмазов там по массе вдвое больше, чем весит вся Земля.

Обнаружение первой углеродной планеты окончательно ставит точку в вопросе возможности или невозможности химического разнообразия планет, по размерам сходных с Землёй. Очевидно, что они есть, вопрос лишь в том, как их химия может влиять на происходящие процессы. Хотя большинство наблюдаемых жёлтых карликов (и их звёздных систем) ближе по составу к Солнцу, чем к 55 Рака (редчайшей сверхметалличной звезде), просто в силу обилия звёзд в Галактике можно предположить, что углеродных планет в ней миллионы, если не миллиарды: ведь одна 55 Рака имеет как минимум пять планет.

Уже сейчас очевидно, что на таких планетах может не быть сильного магнитного поля (из-за отсутствия текучести вещества в мантии) и тектоники плит (по той же причине). Более интересным вопросом является то, может ли на них существовать жизнь — разумеется, не на слишком горячей 55 Рака e, а на более далёких от солнц углеродных планетах, таких как спутники той же 55 Рака f, на поверхности которых вода может существовать в жидком виде. Если она всё же возникнет в столь бедных водой и кислородом мирах, её отличия от земной должны быть уникальными.

Соответствующее исследование вскоре появится в журнале Astrophysical Journal Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь и сейчас.

Подготовлено по материалам Йельского университета.