Екзотична гаряча Земля. Таких немає в Сонячній системі: що відомо про лавові планети

Лавові планети мають щільність, близьку до щільності Землі. При цьому їхній розмір схожий на розмір нашої планети, хоча вони також бувають трохи більшими. Цей новий тип далеких кам'янистих світів покритий океаном із розплавленої лави, адже вони обертаються на дуже близькій відстані від своїх зірок. Автори дослідження, опублікованого в журналі Nature Astronomy, представили просту модель для опису еволюції системи, що складається з надр і атмосфери, гарячих кам'янистих планет, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Лавові планети: таких немає в Сонячній системі

Хоча лавові світи являють собою новий напрямок у науці про екзопланети, тобто світи за межами Сонячної системи, багато що ще залишається невідомим про їхню динаміку, надра та еволюцію. За словами вчених, лавові планети перебувають у таких умовах, що знання про кам'янисті планети Сонячної системи не можна безпосередньо застосувати до цих світів, а тому існує невизначеність щодо того, чого очікувати від спостереження за лавовими планетами.

Нова модель пропонує основу для інтерпретації еволюції лавових планет і надає сценарії для дослідження їхньої внутрішньої динаміки та хімічних змін із плином часу. Ці процеси, хоча й значно посилені на лавових планетах, по суті, ті самі, що формують кам'янисті планети в Сонячній системі.

Лавові планети — це світи розміром із Землю або трохи більші, які обертаються на дуже близькій відстані від своїх зірок. Вважається, ці планети завжди звернені одним боком до своєї зірки, тобто мають денний і нічний бік. Через дуже високу температуру (1700 -2700 градусів Цельсія) на денному боці силікатні породи плавляться і навіть випаровуються, створюючи умови, не схожі ні на що в Сонячній системі. Ці екзотичні світи надають унікальну можливість зрозуміти фундаментальні процеси, що визначають еволюцію планет.

Що відбувається на лавових планетах?

Використовуючи модель, астрономи передбачили довгострокову еволюцію лавових планет протягом мільярдів років, від їхнього утворення до моменту досягнення ними стійкого стану. Об'єднуючи дані в галузі геофізичної гідромеханіки, планетних атмосфер і мінералогії, дослідження показує, як інтенсивна внутрішня динаміка і мінливий склад цих екзот

Під час плавлення або випаровування гірських порід такі елементи, як магній, залізо, кремній, кисень, натрій і калій, по-різному розподіляються між трьома станами: газоподібним, твердим і рідким. Унікальна орбітальна конфігурація лавових планет підтримує рівновагу між газом і рідиною, а також твердим тілом і рідиною протягом мільярдів років, що сприяє тривалій хімічній еволюції лавових планет.

Цікаво, що, хоча, згідно з прогнозами, лавові планети відразу після утворення перебувають переважно в розплавленому стані, подібно до магматичних океанів на молодих планетах Сонячної системи, вони тверднуть майже так само швидко, як і їхні аналоги в Сонячній системі, попри те, що сильно нагріваються.

Унікальність лавових планет полягає в тому, що, на відміну від кам'янистих планет Сонячної системи, вони зберігають неглибокий магматичний океан на боці, повернутому до зірки, протягом мільярдів років, навіть за повільного охолодження своїх надр. Згідно з дослідженням, уздовж кордонів цього магматичного океану з розплавленої породи безперервно утворюються кристали, що призводить до постійного розподілу різних хімічних компонентів між твердими кристалами і рідкою магмою, що залишилася.

Силікатна атмосфера лавової планети відображає хімічно змінений магматичний океан, а не первісний склад планети. Це означає, що, вивчаючи її атмосферу, можна визначити вік лавової планети.

За допомогою космічних і наземних телескопів можна аналізувати силікатні атмосфери, що допоможе розкрити складні взаємодії між атмосферою планети, розплавленою поверхнею і мінералами, які перебувають усередині неї.

Дослідження екзотичних лавових планет дає чіткі рекомендації, які допоможуть астрономам ідентифікувати та вивчати цей новий клас планет.

Як уже писав Фокус, у рамках місії "Артеміда-2" чотири астронавти не висадяться на поверхню Місяця, але здійснять обліт супутника Землі, щоб підготувати наступну групу космічних мандрівників до справжньої висадки на Місяць. Екіпаж місії вперше в скафандрах увійшов у космічний корабель.