Иногда экзопланеты демонстрируют необычайно низкую плотность, напоминающую пух. Тем не менее, такое впечатление может быть обманчивым и вызвано наличием невидимой с Земли кольцевой системы.
Некоторые удаленные экзопланеты характеризуются весьма необычными низкой плотностью. Среди них стоит отметить WASP-127b, открытую в прошлом году, характеристики плотности которой были определены авторами сравнили с пенопластом, или систему из трех таких планет у звезды Kepler-51. Обладая размерами, сопоставимыми с Юпитером, эти планеты имеют массу, близкую к массе Земли. Такая структура делает их крайне «рыхлыми», что вызывает вопросы о механизмах их формирования и поддержания существования.
Американские астрофизики Энтони Пиро и Шреяс Виссапрагада предложили новаторское решение этой задачи. В своей новой статье, опубликованной в The Astronomical Journal, они высказывают мнение, что планет с подобной плотностью попросту не может существовать. Системы колец, по их мнению, создают иллюзию значительного диаметра при небольшой массе.
Действительно, газовые и ледяные гиганты нашей Солнечной системы имеют кольца. Однако они не всегда столь масштабны и заметны, как у Сатурна. Поэтому обнаружить их у экзопланеты, вращающейся вокруг удаленной звезды, весьма затруднительно. Радиус некоторых из этих планет удается установить лишь во время транзита – когда планета проходит перед своей звездой. Степень затемнения света звезды позволяет оценить размеры планеты, но при этом кольца остаются неразличимыми и перекрываются контуром планеты.
Для оценки потенциала этой концепции Пиро и Виссапрагада использовали компьютерное моделирование прохождения планеты с кольцами на фоне звезды. Они рассчитали, как кольца влияют на излучение, которое смогут уловить телескопы. Исследование, проведенное авторами, охватило различные составы и размеры колец, и показало, что во многих случаях они способны создавать впечатление о небесном теле, которое кажется чрезмерно большим и слабо структурированным.
Вероятно, планеты Kepler 87c, Kepler 177c и HIP 41378f обладают схожей структурой, так как они входят в группу планет с крайне низкой плотностью. Однако, спектральные характеристики многих других тел этой группы не соответствуют результатам моделирования колец. Поэтому тайна их формирования до сих пор не решена.