Среди самых экстремальных планет, открытых за пределами Солнечной системы, можно выделить класс лавовых планет: огнедышащих, раскаленных планет, которые находятся настолько близко к родительской звезде, что некоторые области их поверхности, вероятно, представляют собой океаны расплавленной лавы. Согласно исследователям из Университета Макгилла, Университета Йорк (оба университета Канада), а также Индийского института научного образования и исследований, атмосферный и погодный циклы на одной из таких планет выглядят еще более необычно, поскольку включают испарение и осаждение горных пород, сверхзвуковые ветра, дующие со скоростью свыше 5000 километров в час, а также океан лавы глубиной до 100 километров.
В новом исследовании ученые использовали численное моделирование для прогнозирования условий на планете земного типа K2-141b, поверхность и атмосфера которой состоят лишь из того, что на Земле мы именуем горными породами, то есть из камней – включая глобальный океан.
«В этом исследовании мы впервые спрогнозировали погодные условия на поверхности планеты K2-141b. В дальнейшем мы сможем проверить наши выкладки, наблюдая эту планету при помощи обсерваторий нового поколения, включая строящийся космический телескоп НАСА James Webb («Джеймс Уэбб»)», - сказал главный автор нового исследования Цзян Нгуен (Giang Nguyen) из Университета Йорка.
Проанализировав освещенность экзопланеты K2-141b родительской звездой, команда Нгуена выяснила, что примерно две третьих площади поверхности планеты постоянно освещены звездой. На этой стороне планеты температура достигает 3000 градусов Цельсия – температура, при которой закипает уже не только вода, но даже железо и диоксид кремния, составляющий основу многих горных пород – в то время как на ночной стороне планеты температура подчас не превышает минус 200 градусов Цельсия. В некоторых местах на дневной стороне планеты K2-141b испаренные горные породы формируют тонкую атмосферу – признаки которой можно будет наблюдать в будущем при помощи обсерватории James Webb, отметили исследователи.
Испаренные в центральных областях обогреваемой родительской звездой зоны планеты («теплового пятна») горные породы переносятся мощными сверзвуковыми ветрами в сторону ночной стороны и конденсируются там в жидкость, чтобы затем в составе потоков лавы жидкого глобального океана вновь вернуться ближе к центру теплового пятна, где произойдет повторное испарение, замыкающее круговорот. Однако этот цикл не является таким устойчивым, как, например, круговорот воды на Земле – массовая скорость возвращения материала в составе потоков лавы в сторону дневной стороны «отстает» от скорости испарения – поэтому со временем химический состав поверхности и атмосферы планеты будет претерпевать изменения, выяснили Нгуен и его соавторы.
Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20201104122710
Обозрение "Terra & Comp".
