На лавовій планеті прогнозуються надзвукові вітри, дощі з порід

Серед найбільш екстремальних планет, виявлених за межами нашої Сонячної системи, -- лавові планети: вогненно-гарячі світи, які обертаються так близько до своєї зірки-господаря, що деякі регіони на них, ймовірно, вкриті океанами розплавленої лави.

Як вважають вчені з Університету Макгілла, Йоркського університету та Індійського наукового інституту, атмосфера та погодний цикл принаймні однієї з таких екзопланет ще більш дивні, що характеризуються випаровуванням та опадами гірських порід, надзвуковими вітрами, що бушують на понад 5000 км/год, і океан з магми, глибиною 100 км.

У дослідженні, опублікованому у "Щомісячних повідомленнях Королівського астрономічного товариства" (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 одних і тих же інгредієнтів: гірських порід. Екстремальна погода, передбачена їх аналізом, може з часом назавжди змінити поверхню та атмосферу K2-141b.

"Це дослідження є першим, що 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, аспірант Йоркського університету, який працював над дослідженням під керівництвом професора Ніколяса Коуена з Університету Макгілла.

Дві третини екзопланети перебувають під нескінченним денним світлом

Аналізуючи характер освітленості екзопланети, команда виявила, що близько двох третин K2-141b перебувають під вічним денним світлом, а не з освітленою півкулею, як 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 направлена до зірки.

Нічна сторона зазнає холодних температур нижче -200 градусів за Цельсієм. Денна сторона екзопланети, за оцінками, 3000 градусів, є досить гарячою, щоб не тільки плавити гірські породи, але і випаровувати їх, в кінцевому підсумку створюючи тонку атмосферу в деяких районах. "Наше відкриття, ймовірно, означає, що атмосфера простягається за межі берега океану магми, що полегшує її виявлення за допомогою космічних телескопів", - говорить Ніколас Кован, професор кафедри наук про Землю і планети в Університеті Макгілла.

Новини за подібною темою:

		"Габбл" і "Нові горизонти" одночасно націлилися на Уран для подальшого вивчення екзопланет
		Вчені відкрили планету, що обертається навколо найближчої до нашого Сонця поодинокої зорі
		"Вебб" виявив на "пухкій" екзопланеті несподівану асиметрію її атмосфери

Як і кругообіг води на Землі, лише з гірськими породами

Примітно, що атмосфера з парів гірських порід, створена внаслідок сильної спеки, зазнає опадів. Подібно до кругообігу води на Землі, де вода випаровується, піднімається в атмосферу, конденсується і падає назад як дощ, так само відбувається з натрієм, оксидом кремнію та діоксидом кремнію на K2-141b. На Землі дощ повертається назад в океани, де він ще раз випарується і кругообіг води повториться. На K2-141b пари з мінералів, що утворюються випаровуваною породою, під дією надзвукових вітрів і "дощу" з породи повертається вниз до океану магми. Утворені у результаті потоки повертаються назад до спекотної денної сторони екзопланети, де гірські породи ще раз випаровуються.

Тим не менше, цикл на K2-141b не такий стабільний, як на Землі, зазначають вчені. Зворотний потік океану магми до денної сторони відбувається повільно, і в результаті, як вони прогнозують, мінеральний склад з часом зміниться – рівномірно змінюючи саму поверхню та атмосферу K2-141b.

"Усі скелясті планети, включаючи Землю, починали як розплавлені світи, але потім швидко охолоджувались і застигали. Лавові планети дають нам рідкісний погляд на цей етап еволюції планет", - говорить професор Кован з кафедри наук про Землю і планети.

Наступним кроком буде перевірка вірності цих прогнозів, кажуть вчені. Тепер у команди є дані космічного телескопа Спітцера, які мають надати їм можливість вперше глянути на денну та нічну температури екзопланети. Із запуском космічного телескопа Джеймса Вебба у 2021 році вони також зможуть перевірити, чи поводиться атмосфера так, як вони передбачають.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Екзопланети
• вулканізм