¿Puede un planeta ser del tamaño de la Tierra pero con solo el 50% de la masa de la Tierra y aún ser sólido (no un planeta gaseoso)?

Si.

Los planetas acuáticos podrían ajustarse a su descripción. Sería un planeta sólido porque a cierta profundidad la presión sería tan tremenda que el agua se convertiría en hielo. La densidad aumentaría con la profundidad, pero como la densidad del agua superficial (1g / cm³) es menor que la densidad superficial de la corteza similar a la Tierra (~ 3 g / cm³), y como su planeta de agua pura no incluiría un núcleo metálico muy denso (10 a 13 g / cm³), la densidad media general sería menor.

Se supone que algunos exoplanetas son planetas acuáticos. Kepler-11c es uno de ellos. Su densidad media se ha estimado en 2,3 g / cm³, por lo que menos de la mitad de la densidad media de la Tierra (5,5 g / cm³)
Para una composición dada, cuanto más grande es un planeta, más alta es su densidad media. Esto se debe a que la presión en las capas profundas aumenta debido a la masa del planeta, por lo que los materiales se comprimen, lo que conduce a un aumento de la densidad, hasta que alcanza el equilibrio.

Kepler-11c es 3,15 veces más grande que la Tierra, por lo que no podemos decir que un planeta con la misma composición pero el tamaño de la Tierra tendría la misma densidad media de 2,3 g / cm³. Pero podríamos tener una composición mixta de planeta agua-roca, que podría llevar la densidad media del planeta a 2,75 g / cm³, la mitad de la densidad de la Tierra

Como la masa del planeta es igual a su densidad media multiplicada por su volumen, un planeta con la mitad de la densidad media de la Tierra pero el mismo volumen (es decir, el mismo radio) tendría la mitad de su masa.

Este planeta hipotético podría estar completamente congelado (sin atmósfera / muy lejos de la estrella) o cubierto por océanos u océanos y continentes helados (atmósfera y calor del Sol). No hace falta decir que este tipo de planetas estaría cubierto por grandes tormentas, nubes y vientos violentos.

Realmente no entiendo el problema. Un planeta sólido puede ser mucho más pequeño que la Tierra. El planeta Mercurio tiene mucho menos del 50% de la masa de la Tierra.
Los asteroides a veces se llaman “planetas menores” y algunos son muy pequeños.
Por supuesto, no califican como planetas apropiados, pero ese no es el punto. El punto es que son pequeños y sólidos.

ACTUALIZACIÓN: Mi primera respuesta es inútil, porque no leí la pregunta correctamente. Ahora veo que se trata de la densidad del planeta.
Aquí hay una respuesta adecuada:
Es posible que necesite un científico planetario para darle el límite de densidad, pero supongo que podría ser posible.
Nuestra Luna no es planeta, pero eso realmente no importa.
Es mucho menos denso que la Tierra, con aproximadamente un 60% de densidad de la Tierra.
Entonces, tal vez un poco menos del 50% es posible para un objeto sólido.

Algunos tipos de meteroritas (condritas carbonáceas) tienen densidades de solo alrededor del 40% de la Tierra.
Sin embargo, si un objeto hecho de ese material fuera lo suficientemente grande como para
Si se clasifica como un planeta (forma esférica), tal vez la densidad aumentaría significativamente debido a los efectos gravitacionales.
De todos modos, necesitas un planeta sin núcleo metálico, pero eso es ciertamente posible, en teoría.

La Tierra tiene lo que se cree que es un núcleo de metal inusualmente grande que quedó cuando la luna se formó por una colisión con un planeta de tamaño de Marte, casi todos los núcleos terminaron en la tierra y la luna tiene un núcleo muy pequeño.
El núcleo de las lunas es solo el 2% de su masa, mientras que el de la Tierra está cerca del 30% de su masa total. La densidad de las lunas es 3.34 g / cc la tierra es 5.5 g / cc

Lo que está buscando es algo con una densidad de 2.75 g / cc que puede ser posible.
http://abyss.uoregon.edu/~js/ast

Un planeta del tamaño de la Tierra con solo la mitad de la masa de la Tierra podría tener cualquiera de una amplia variedad de composiciones.

La masa total de la Tierra es de aproximadamente 5.972 x 1024 kg. Su masa específica, o densidad, es de aproximadamente 5.517 gramos por centímetro cúbico, es decir, aproximadamente 5½ veces la densidad del agua. Su tamaño, o radio medio, es de aproximadamente 6,371 kilómetros.

Si nuestro planeta hipotético tuviera una atmósfera compuesta principalmente por los gases más comúnmente disponibles en el universo, hidrógeno y helio, como Júpiter y Saturno, tendría que tener un núcleo sólido para alcanzar una masa total de aproximadamente 3 x 1024 kg. Sin embargo, los planetas de ese pequeño tamaño y masa probablemente no podrían retener una atmósfera de gas ligero como hidrógeno o helio.

Si consideramos un exoplaneta del tamaño de la Tierra, pero con la mitad de su masa, es probable que tenga agua como componente principal. Puede tener un núcleo de hielo, silicato o metal, o cualquier combinación de esas sustancias.

El exoplaneta Kepler-186f con un radio de aproximadamente 1.11 veces el de la Tierra cae en su categoría. Su masa es desconocida, pero ampliamente especulada. Por una variedad de razones, la masa de la mayoría de los exoplanetas es poco conocida o desconocida.

Entonces la respuesta es sí, podría tener un componente sólido en su núcleo, posiblemente incluso material rocoso. Pero probablemente sería principalmente agua y gas.