Землеподобные планеты имеют схожее с Землёй внутреннее строение

Каждый школьник знает базовое строение Земли: тонкая кора, толстая мантия и ядро размером с Марс. Однако является ли подобное строение универсальным? Будут ли каменные экзопланеты, вращающиеся вокруг других звёзд, состоять из тех же трёх слоёв? Результаты нового исследования дают положительный ответ на этот вопрос.

«Мы хотели понять, насколько похожи на Землю эти каменные планеты. Выходит, они очень похожи на нашу планету», — говорит ведущий автор исследования Ли Зенг.

Чтобы прийти к такому выводу, Зенг и его коллеги использовали компьютерную модель PREM, являющуюся стандартной моделью внутреннего строения Земли. Они добавили в неё возможность изменять массу и состав планеты и смоделировали шесть известных каменных экзопланет с известными массой и размером.

Выяснилось, что другие планеты, несмотря на их отличия от Земли, все должны иметь никель-железное ядро, составляющее порядка 30 процентов массы планеты. Для сравнения: около трети массы Земли сосредоточено в её ядре. Оставшаяся часть каждой планеты составит её мантию и кору, совсем как у Земли.

«Мы поняли внутреннее строение Земли всего несколько сот лет назад. Теперь же мы можем изучать структуру планет, вращающихся вокруг других звёзд, хотя и не можем посетить их», — добавил Зенг.

Новую компьютерную модель можно также применять для изучения небольших холодных миров, таких как спутники и карликовые планеты Внешней Солнечной системы. К примеру, введя в систему массу и размер Плутона, учёные определили, что он на треть состоит изо льда (главным образом водного, а также аммиачного и метанового).

Модель предполагает, что экзопланеты имеют сходный с Землёй химический состав. Это допущение основано на анализе содержания ключевых химических элементов, таких как железо, магний, кремний и кислород, в соседних звёздных системах. Тем не менее планеты, сформировавшиеся в более или менее богатых на металлы частях галактики, будут обладать другой внутренней структурой. Учёные собираются обратить внимание на подобные миры в своих следующих исследованиях.