Классификация планет по плотности

Не существует соответствия 1:1 между плотностью и составом/структурой. Вы должны смотреть на подробные планетарные модели. Например, некоторые горячие Юпитеры чрезвычайно плотны ($\geq 10$г/см$^3$), но они, несомненно, газовые гиганты. Происхождение этого разнообразия является источником многих спекуляций и теорий, но, безусловно, находится в пределах области известной физики.

Пример трудностей можно почерпнуть из этого графика из Lissauer et al. (2014) , которая показывает плоскость масса-радиус для малых планет вместе с локусами моделей для различных составов. На графике также нарисованы линии постоянной плотности, но обратите внимание, что планета данного состава может иметь диапазон плотностей в зависимости от ее массы.

Ситуация выглядит еще более странной с планетами-гигантами. Вообще говоря, более массивные планеты-гиганты обладают большей плотностью, что и следует из базовой теории вырожденных газов, но объекты данной массы могут иметь разброс плотности почти на порядок. Ниже приведен график, который я сделал с сайта exoplanets.org. Почти наверняка изменение характера соотношения при массе около 0,1 массы Юпитера знаменует собой переход от газовых гигантов к ледяным гигантам и другим каменистым планетам, но обратите внимание, что газовые гиганты могут быть такими же плотными, как и меньшие планеты. т.е. классификация, основанная только на плотности, не будет работать, но масса и плотность дают больше подсказки.