Красный карлик TRAPPIST-1 окружен системой, в которой находится самая крупная группа планет размером примерно с Землю, когда-либо обнаруживаемая в одной планетной системе. Расположенные на расстоянии около 40 световых лет от нас, эти семь каменистых планет являются примером того, насколько разнообразны могут быть планетные системы Вселенной.

В новом исследовании, проведенном группой астрономов под руководством Эрика Агола (Eric Agol), астрофизика из Вашингтонского университета, США, показано, что все планеты системы TRAPPIST-1 имеют примерно одинаковые плотности. Это означает, что все они могут содержать примерно в равных соотношениях те основные материалы, из которых обычно состоят каменистые планеты, такие как железо, кислород, магний и кремний. Но если это так, то соотношение между этими элементами в системе TRAPPIST-1 должно значительно отличаться от аналогичного соотношения для случая Земли – поскольку плотность вещества планет системы TRAPPIST-1 в среднем примерно на 8 процентов меньше плотности материала нашей планеты. Исходя из этого, Агол и его команда смоделировали несколько различных вариантов состава вещества планет системы TRAPPIST-1.

Плотность вещества планет системы TRAPPIST-1 отличается не более чем на 3 процента при переходе от одной планеты к другой, выяснили исследователи. Это говорит о том, что данная система существенно отличается от нашей Солнечной системы. Отличие средней плотности вещества планет системы TRAPPIST-1 от средней плотности материала Земли и Венеры может показаться небольшим – всего лишь 8 процентов – однако в планетном масштабе это отличие является весьма значительным. Так, одно из возможных объяснений этих различий в плотности, предложенное командой Агола, состоит в том, что вещество планет системы TRAPPIST-1 имеет примерно тот же состав, что и вещество Земли, однако содержит меньше железа – всего лишь 21 процент, в то время как вещество нашей планеты содержит 32 процента железа.

Альтернативное объяснение, согласно Аголу, заключается в повышенной доле окисленного железа – или «ржавчины» — в случае вещества планет системы TRAPPIST-1. Вещество Земли включает некоторое количество железа в «чистом состоянии» (в основном в ядре), а другая его часть связана с кислородом в оксиды. Поскольку плотность оксидов железа значительно меньше плотности металлического железа, повышенная доля «ржавчины» в составе вещества планеты обусловливает, таким образом, снижение средней плотности. Планеты системы TRAPPIST-1 могут также вообще не иметь железного ядра, отмечает Агол. Также интригующим представляется снижение средней плотности вещества планет за счет возможного наличия воды, добавил он.