На планеті лави прогнозуються надзвукові вітри, кам’янисті дощі

У центрі великої освітленої області океан розплавлених порід, перекритий атмосферою випарів порід.(фото: phys.org)

Серед найбільш екстремальних планет, виявлених за межами нашої Сонячної системи, є планети лави: вогненно-гарячі світи, які кружляють настільки близько до зірки-господаря, що деякі регіони, ймовірно, є океанами розплавленої лави. На думку вчених з Університету Макгілла, Університету Йорка та Індійського інституту природничих наук, атмосфера та погодний цикл принаймні однієї такої екзопланети ще дивніші, що характеризується випаровуванням та опадами гірських порід, надзвуковими вітрами, що бушують понад 5000 км / год. , і океан магми глибиною 100 км.

Читайте також:

  Скільки в нашій галактиці населених планет?

  Вчені знайшли 24 екзопланети з кращими умовами для життя, ніж на Землі

У дослідженні, опублікованому в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , вчені використовують комп'ютерне моделювання для прогнозування умов на K2-141b, екзопланеті розміром із Землю з поверхнею, океаном та атмосферою, що складаються з тих самих інгредієнтів: гірських порід. Екстремальна погода, передбачена їх аналізом, може з часом змінити поверхню та атмосферу K2-141b.

"Дослідження першим робить прогнози щодо погодних умов на K2-141b, які можна виявити за сотні світлових років за допомогою телескопів наступного покоління, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба", - говорить провідний автор Джанг Нгуєн, кандидат наук . студент Йоркського університету, який працював під керівництвом професора університету Макгілла Ніколяса Коуена у дослідженні.

Дві третини екзопланети стикаються з нескінченним денним світлом

Аналізуючи характер освітленості екзопланети, команда виявила, що близько двох третин K2-141b стикаються з вічним денним світлом, а не з освітленою півкулею, до якої ми звикли на Землі. K2-141b належить до підмножини скелястих планет, які обертаються дуже близько до своєї зірки. Ця близькість тримає екзопланету гравітаційно зафіксованою на місці, тобто одна і та ж сторона завжди звернена до зірки.

Нічна сторона переживає холодну температуру нижче -200 С. Денна сторона екзопланети, за оцінками, 3000 С, досить гаряча, щоб не тільки плавити гірські породи, але і випаровувати їх, в кінцевому підсумку створюючи тонку атмосферу в деяких районах. "Наші знахідки, ймовірно, означають, що атмосфера виходить за межі берега океану магми, що полегшує її виявлення за допомогою космічних телескопів", - говорить Ніколас Коуен, професор кафедри наук про Землю та планети в Університеті Макгілла.

Як і кругообіг води Землі, лише з камінням

Примітно, що атмосфера випарів гірських порід, створена внаслідок сильної спеки, зазнає опадів. Подібно до кругообігу води на Землі, де вода випаровується, піднімається в атмосферу, конденсується і падає назад у вигляді дощу, так само і натрій, оксид кремнію та діоксид кремнію на K2-141b. На Землі дощ повертається назад в океани, де він ще раз випарується і цикл води повториться. На K2-141b пара мінеральних речовин, що утворюється випаровується породою, надмірно звуковими вітрами і скелями, що «випадають» повертається вниз, в океан магми. Виникаючі потоки повертаються назад до спекотної денної сторони екзопланети, де гірські породи знову випаровуються.

Тим не менше, цикл на K2-141b не такий стабільний, як на Землі, стверджують вчені. Зворотний потік магмового океану до денної сторони повільний, і в результаті вони прогнозують, що мінеральний склад з часом зміниться - врешті-решт змінить саму поверхню та атмосферу K2-141b.

"Усі кам'янисті планети, включаючи Землю, починалися як розплавлені світи, але потім швидко охолоджувались і затвердівали. Планети лави дають нам рідкісний погляд на цьому етапі еволюції планет", - говорить професор Кован з Департаменту наук про Землю та планети.

Наступним кроком буде перевірка правильності цих прогнозів, стверджують вчені. Тепер команда має дані з космічного телескопа Спітцер, які повинні дати їм перший погляд на денну та нічну температури екзопланети . З запуском космічного телескопа Джеймса Вебба в 2021 році вони також зможуть перевірити, чи поводиться атмосфера згідно з прогнозами.

Джерело