Многие мини-Нептуны могут иметь твёрдую поверхность, а не океаны магмы

Новое исследование показывает, что многие «мини-Нептуны» — возможно, самые распространённые планеты в галактике — находятся под таким давлением от своих тяжёлых атмосфер, что их поверхность, вероятно, сжата до твёрдого состояния. Автор: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Новое исследование, опубликованное 5 ноября под руководством профессора Элайзы Кемптон из Чикагского университета, меняет представление о так называемых мини-Нептунах. Ранее считалось, что эти планеты, одни из самых распространённых во Вселенной, покрыты глобальными океанами расплавленной магмы. Однако данные показывают, что поверхности многих из них могут быть твёрдыми.

Правда, стоять на такой поверхности человеку было бы не очень приятно: каменистая порода становится твёрдой из-за колоссального давления, создаваемого весом толстой атмосферы.

«Это действительно переворачивает парадигму об этих планетах, что интересно, потому что их так много во Вселенной», — сказала Кемптон.

Исследователи пришли к такому выводу, анализируя данные по планете GJ 1214 b в созвездии Змееносца. Информация с космического телескопа «Джеймс Уэбб» указывает на то, что атмосфера этой планеты может содержать крупные молекулы, делающие её тяжелее, чем предполагалось. Это создаёт условия экстремально высоких температур и давления, при которых магма снова переходит в твёрдое состояние — подобно тому, как уголь превращается в алмаз в недрах Земли.

Создав серию моделей планет с разными условиями, команда обнаружила, что значительная часть мини-Нептунов, которые ранее считались «лавовыми мирами», на самом деле могут иметь твёрдые поверхности.

«Это ситуация "или-или", — пояснила Кемптон. — У вас может быть сценарий "пол — это лава" или твёрдая поверхность, и вам придётся учитывать ряд других факторов атмосферы планеты, чтобы понять, в какой режим она попадает».

Понимание природы мини-Нептунов важно для учёных, так как эти планеты отсутствуют в нашей Солнечной системе, но широко распространены в галактике. Их изучение помогает составить более полную картину формирования планет в целом, что, в свою очередь, направляет поиск потенциально обитаемых миров.

Больше информации: Bodie Breza et al, Not All Sub-Neptune Exoplanets Have Magma Oceans, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/ae0c07