Среди самых экстремальных космических объектов, обнаруженных за пределами Солнечной системы, особо отличаются лавовые планеты: это огненно-горячие миры, которые вращаются так близко к своей звезде, что некоторые их области представляют собой океаны расплавленной магмы. Ученые смоделировали, какая погода может быть на такой экзопланете и опубликовали исследование в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Учёные использовали компьютерное моделирование для прогнозирования погодных условий на K2-141b.
Анализируя схему освещения экзопланеты, ученые выяснили, что две трети K2-141b находятся под постоянным дневным светом. Эта экзопланета размером с Землю принадлежит к группе скалистых планет, вращающихся очень близко к своей звезде. Близкое расстояние гравитационно удерживает её на месте — одна и та же сторона планеты всегда обращена к звезде.
На «ночной» стороне температура опускается до —200°C. «Дневная» половина экзопланеты нагревается до 3000°C. Такая высокая температура не только плавит горные породы на поверхности планеты, но и испаряет их, в итоге создавая тонкую «атмосферу из камней».
Примечательно, что атмосфера каменного пара, созданная из-за сильной жары, подвергается осадкам. Подобно круговороту воды на Земле — когда она испаряется, поднимается в атмосферу, конденсируется и выпадает обратно в виде дождя — то же самое происходит с натрием, монооксидом кремния и диоксидом кремния на K2-141b. На Земле дождь попадает обратно в океаны, где он снова испаряется. На K2-141b минеральный пар уносится сверхзвуковыми ветрами на холодную «ночную» сторону, где камни «проливаются» дождём обратно в океан магмы. Потоки снова оказываются жаркой стороне экзопланеты, где горные породы испаряются снова.
«Все каменистые планеты, включая Землю, начинались как расплавленные миры, но затем быстро охлаждались и затвердевали. Лавовые планеты дают нам редкую возможность заглянуть в эту стадию планетарной эволюции», — подчёркивает важность исследования профессор Коуэн из Департамента наук о Земле и планетах Университета МакГилла.
Следующим шагом учёных будет проверка правильности этих прогнозов. Теперь у исследователей есть данные космического телескопа Spitzer, которые дадут им первое представление о реальных дневных и ночных температурах экзопланеты. С запуском космического телескопа James Webb в 2021 году они также смогут проверить, совпадает ли погода на K2-141b с прогнозами ученых.
Читать также
Физики выяснили траекторию полета капель кашля. Опасное расстояние — более 6 метров
Годовая миссия в Арктике закончилась, и данные неутешительны. Что ждет человечество?
Ученые пытаются понять, сколько живет нейтрон. Почему это так сложно и важно?