Экзотическая горячая Земля. Таких нет в Солнечной системе: что известно о лавовых планетах

Лавовые планеты имеют плотность, близкую к плотности Земли. При этом их размер похож на размер нашей планеты, хотя они также бывают немного больше. Этот новый тип далеких каменистых миров покрыт океаном из расплавленной лавы, ведь они вращаются на очень близком расстоянии от своих звезд. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy представили простую модель для описания эволюции системы, состоящей из недр и атмосферы, горячих каменистых планет, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Лавовые планеты: таких нет в Солнечной системе

Хотя лавовые миры представляют собой новое направление в науке об экзопланетах, то есть мирах за пределами Солнечной системы, многое еще остается неизвестным об их динамике, недрах и эволюции. По словам ученых, лавовые планеты находятся в таких условиях, что знания о каменистых планетах Солнечной системы нельзя напрямую применить к этим мирам, а потому существует неопределенность относительно того, чего ожидать от наблюдения за лавовыми планетами.

Новая модель предлагает основу для интерпретации эволюции лавовых планет и предоставляет сценарии для исследования их внутренней динамики и химических изменений с течением времени. Эти процессы, хотя и значительно усилены на лавовых планетах, по сути, те же, которые формируют каменистые планеты в Солнечной системе.

Лавовые планеты — это миры размером с Землю или немного больше, которые вращаются на очень близком расстоянии от своих звезд. Считается, эти планеты всегда обращены одной стороной к своей звезде, то есть имеют дневную и ночную сторону. Из-за очень высокой температуры (1700 -2700 градусов Цельсия) на дневной стороне силикатные породы плавятся и даже испаряются, создавая условия, не похожие ни на что в Солнечной системе. Эти экзотические миры предоставляют уникальную возможность понять фундаментальные процессы, определяющие эволюцию планет.

Что происходит на лавовых планетах?

Используя модель, астрономы предсказали долгосрочную эволюцию лавовых планет на протяжении миллиардов лет, от их образования до момента достижения ими устойчивого состояния. Объединяя данные в области геофизической гидромеханики, планетных атмосфер и минералогии, исследование показывает, как интенсивная внутренняя динамика и меняющийся состав этих экзот

При плавлении или испарении горных пород такие элементы, как магний, железо, кремний, кислород, натрий и калий, по-разному распределяются между тремя состояниями: газообразным, твердым и жидким. Уникальная орбитальная конфигурация лавовых планет поддерживает равновесие между газом и жидкостью, а также твердым телом и жидкостью на протяжении миллиардов лет, что способствует длительной химической эволюции лавовых планет.

Интересно, что, хотя, согласно прогнозам, лавовые планеты сразу после образования находятся преимущественно в расплавленном состоянии, подобно магматическим океанам на молодых планетах Солнечной системы, они затвердевают почти так же быстро, как и их аналоги в Солнечной системе, несмотря на то, что сильно нагреваются.

Уникальность лавовых планет заключается в том, что, в отличие от каменистых планет Солнечной системы, они сохраняют неглубокий магматический океан на стороне, обращенной к звезде, в течение миллиардов лет, даже при медленном охлаждении своих недр. Согласно исследованию, вдоль границ этого магматического океана из расплавленной породы непрерывно образуются кристаллы, что приводит к постоянному разделению различных химических компонентов между твердыми кристаллами и оставшейся жидкой магмой.

Силикатная атмосфера лавовой планеты отражает химически изменившийся магматический океан, а не первоначальный состав планеты. Это означает, что, изучая ее атмосферу, можно определить возраст лавовой планеты.

С помощью космических и наземных телескопов можно анализировать силикатные атмосферы, что поможет раскрыть сложные взаимодействия между атмосферой планеты, расплавленной поверхностью и минералами, находящимися внутри нее.

Исследование экзотических лавовых планет дает четкие рекомендации, которые помогут астрономам идентифицировать и изучать этот новый класс планет.

Как уже писал Фокус, в рамках миссии "Артемида-2" четыре астронавта не высадятся на поверхность Луны, но совершат облет спутника Земли, чтобы подготовить следующую группу космических путешественников к настоящей высадке на Луну. Экипаж миссии впервые в скафандрах вошел в космический корабль.