Такие объекты были обнаружены при помощи телескопа «Кеплер» — инструмента, специально созданного для поиска планет за пределами Солнечной системы. На посвященной экзопланетам встрече Королевского общества в Лондоне специалисты из университета Нанта во Франции рассказали о том, что в таком аномальном виде могут пребывать ледяные гиганты вроде Урана и Нептуна после того, как они оказались слишком близко к звездам.

По словам руководителя научной группы, Оливера Грассета, объяснить появление таких небесных тел на основе наблюдений только за Солнечной системой невозможно. Наши знания о собственных планетах исключают возможность формирования столь плотных объектов, но с результатами наблюдений за другими звездными системами поспорить сложно — данные «Кеплера» многократно перепроверяли, так что ошибка практически исключена. Ученым известны планеты радиусом больше Земли и при этом по плотности превосходящие железо… что это может быть?

Планета из обедненного урана, свинца, вольфрама? Гигантские платиновые шары? В 2011 году исследователи предположили, что такие экзотические гипотезы строить не обязательно. Ледяные гиганты, оказавшись вблизи звезды, будут неизбежно терять состоящую из летучих газов атмосферу и в итоге от них останется только массивное ядро, которое до этого было сжато давлением толстой газовой оболочки до той самой аномальной плотности. То есть это не тяжелые металлы, а всего лишь железо, просто обжатое со всех сторон; такое предположение было выдвинуто два года назад, но потом от него пришлось отказаться — если газовая оболочка медленно испаряется, то давление на ядро тоже падает и сжатое железо постепенно переходит в нормальное состояние с обычной плотностью.

Грассет и его коллеги перепроверили предыдущие расчеты и выяснили, что модель постепенного уменьшения нагрузки и восстановления сжатого ядра верна только в случае очень медленно процесса потери атмосферы. Если этот процесс растянут на миллиарды лет, то в итоге от ледяного гиганта останется скально-металлическое ядро нормальной плотности — но если атмосфера была потеряна за миллионы лет (в тысячи раз меньше, миллион лет в геологических масштабах срок очень небольшой), то есть все предпосылки к тому, что ядро так и останется в очень плотном состоянии.

Ученый признает, что пока эти оценки носят весьма приблизительный характер, так как точное моделирование сжатия ядра планеты размером с Уран — задача далеко не простая. Мы даже не знаем точно, как же эти планеты устроены и насколько сильно могут отличаться друг от друга в разных звездных системах. Поведение разных сплавов и минералов при давлении в пяти миллионов атмосфер и температуре в шесть тысяч градусов изучено не лучшим образом, а как они поведут себя при изменении условий — тоже неясно. По мнению других присутствоваших на встрече астрономов, нельзя исключать и альтернативные модели появления сверхплотных планет: например, в результате столкновения обычных планет друг с другом.