Океаны лавы помогают близким к звездам экзопланетам сохранять атмосферу миллиарды лет
Ученые из Стэнфордского университета объяснили, почему некоторые покрытые расплавленной лавой экзопланеты сохраняют плотную атмосферу миллиарды лет. Эти планеты обращаются близко к своим звездам, где жесткая радиация должна быстро сдувать газовую оболочку. Однако слой жидкой породы на поверхности медленно выпускает газы из недр в воздух. Постоянное выделение газов компенсирует потери в космос и поддерживает стабильный слой атмосферы.
Авторы работы Баррон Нгуен и Лора Шефер из Стэнфордской школы устойчивого развития Doerr опубликовали расчеты в журнале The Astrophysical Journal Letters. Исследователи дополнили астрономическую модель космической береговой линии, которая разделяет планеты с атмосферой и без нее. Астрофизики предложили выделить новую зону параметров и назвали ее космической песчаной косой. В этой зоне небесные тела находятся ближе к светилу, чем предполагала теория, но расплавленные недра продолжают непрерывно восполнять потери газа.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» подтолкнул ученых к разработке новой модели. В 2024 году телескоп нашел плотную атмосферу у суперземли 55 Рака e (Янсен), которая тяжелее Земли почти в восемь раз. Эта планета вращается вокруг своей звезды в двадцать раз ближе, чем Меркурий вокруг Солнца. Позже астрономы обнаружили похожие плотные газовые оболочки и у других раскаленных лавовых миров.
Экзопланеты: какие бывают, как их открыли и есть ли среди них пригодные для жизни
Созданная модель учитывает охлаждение магмы, затвердевание коры и скорость утечки молекул в космос. Планеты на среднем удалении от звезды остывают быстрее, запирают газы внутри твердой породы и теряют атмосферу без возможности ее восстановить. Авторы называют эту область безатмосферной долиной, и в ней находится Меркурий. Земля и Венера расположены дальше от Солнца, поэтому их воздух защищает безопасная дистанция.
Астрономы планируют использовать обновленную теорию в будущих программах поиска экзопланет. Новые расчеты показывают более широкий набор условий, при которых планеты генерируют и удерживают газовый слой. Эти данные помогут телескопам точнее выбирать цели для наблюдения потенциально обитаемых миров.
Иллюстрация NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford [STScI]
Самое популярное
