В металлических ядрах субнептунов и суперземель может быть почти на два порядка больше воды, чем на поверхности.
Ученые из Швейцарии и США обнаружили, что на планетах может быть значительно больше воды, чем предполагалось ранее. Моделирование, результаты которого опубликовали в журнале Nature Astronomy, показывает, что огромные запасы воды могут скрываться в ядрах планет.
Большинство открытых экзопланет расположены гораздо ближе к звезде, чем Земля. Это связано прежде всего с тем, что современные методы позволяют наблюдать в основном планеты с орбитальным периодом в несколько дней.
Близость к звезде означает, что такие экзопланеты представляют собой океаны из расплавленной магмы, которые еще не остыли, чтобы сформировать твердую мантию, как на Земле. В этих огненных океанах хорошо растворяется вода. При этом под расплавом силикатных пород скрывается железное ядро. Используя моделирование, ученые проверили, где именно происходит накопление воды.
Анализ показал, что во время развития планеты железу требуется время, чтобы опуститься вниз и сформировать ядро. На ранних этапах капли железа плавают в расплавленных силикатах. Вода активно взаимодействует с этими каплями: они захватывают влагу по пути вниз и, по-видимому, сохраняют ее в ядре.
Чем больше планета и чем больше ее масса, тем больше вода стремится уйти с капельками железа и интегрироваться в ядро. При определенных обстоятельствах железо может поглотить до 70 раз больше воды, чем силикаты.
Кэролайн Дорн, профессор Швейцарской высшей технической школе Цюриха и соавтор исследования
При этом в условиях большого давления молекулы воды могут распадаться на атомы водорода и кислорода. Распределение воды и внутренний состав планеты важен для понимания того, как формируются и развиваются планеты. Вода, которая опустилась в ядро, остается там навсегда. Но растворенная в мантии, может выходить в атмосферу по мере остывания планеты.
На огромном расстоянии современные телескопы могут анализировать только верхнюю атмосферу через которую проходит свет звезды. Но точные модели распределения элементов могут помочь восстановить состав планеты на основе таких наблюдений.
Читать далее:
«Ртутная бомба» несется реками Арктики и угрожает миллионам людей
Редкое событие: скоро в небе будет видно «двойное» суперлуние
Нейросеть для создания видео теперь бесплатная: на что она способна
Иллюстрация на обложке: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt