Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Большинство лавовых планет оказались похожими на торт
Лавовые миры — экзопланеты, напоминающие горячую молодую Землю. Изучение этих объектов очень важно для ученых, потому что может пролить свет на неизвестные процессы эволюции планет земной группы. Американские исследователи построили модель, с помощью которой определили, какой тип лавовых миров наиболее распространен в космосе, а также узнали, как именно океаны расплавленной магмы могут влиять на характеристики таких экзопланет.
Наша планета, как и любое подобное космическое тело, проходит различные стадии эволюции. Например, по мнению многих геологов, 4,5 миллиарда лет назад после формирования молодая Земля переживала фазу океана магмы. Тогда на планете были экстремальные температуры, а ее поверхность состояла из расплавленной магмы. Постепенно ядро охладилось, через каких-то 100 миллионов лет магма затвердела и кристаллизовалась, появились первые горные породы. Спустя еще несколько сотен миллионов лет стала образовываться земная кора.
Cегодня у ученых нет полной картины формирования молодой Земли (как и других планет земной группы), пока в точности не известны механизмы, которые запустили «адские условия» на ее поверхности. Непонятно, как сильно эти процессы повлияли на дальнейшее ее развитие, и вообще могли ли они стать причиной возникновения жизни.
Можно ли разобраться в этих вопросах? Ведь вернуться в прошлое, чтобы исследовать молодую Землю научными приборами, не под силу никому. Один из способов — изучить планеты, которые находятся на стадии эволюции (хотя бы относительно похожей), на которой была Земля миллиарды лет назад. В Солнечной системе таких тел нет, но они есть за ее пределами — и это экзопланеты.
Речь о лавовых мирах — типе землеподобных экзопланет, поверхность которых частично или полностью покрыта океаном расплавленной магмы. Самый известный их представитель — «суперземля» 55 Рака e (55 Cancri e), открытая в 2004 году американскими учеными методом доплеровской спектроскопии. Она находится на расстоянии 41 светового года от Солнца.
Экзопланета вращается вокруг солнцеподобной звезды 55 Рака A в двойной системе 55 Рака и расположена достаточно близко к родительскому светилу — полный оборот вокруг него она делает за 18 часов.
Масса 55 Рака e равна восьми массам Земли, а диаметр составляет около двух диаметров нашей планеты. С помощью космических телескопов ученые выяснили, что экзопланета находится в приливном захвате: одной стороной она всегда обращена к материнской звезде (дневная), а другая все время погружена в тень (ночная). На поверхности 55 Рака e очень жарко. Дневная сторона нагрета до 2400 градусов Цельсия и представляет собой сплошной океан магмы, на ночной температура достигает 1100 градусов.
Пока открыто очень мало экзопланет того же класса, что 55 Рака e, — их количество можно пересчитать по пальцам. Поскольку такие объекты недостаточно исследованы, ученым не просто изучить их устройство и геологические процессы, которые там протекают.
Группа ученых из Университета штата Огайо и Юго-западного исследовательского института (оба в США) под руководством астронома Кирстен Болей воспользовалась программой моделирования каменистых экзопланет ExoPlex и всеми имеющимися научными данными о лавовых мирах, чтобы построить модель воздействия магмы на эволюцию этих тел. Результаты работы опубликованы в Astrophysical Journal.
«Магма менее плотная чем окружающие ее твердые породы, однако с увеличением давления она становится более сжимаемой. Поэтому неясно, как огромные океаны магмы могут повлиять на размеры и плотность планеты. Это мы и попытались выяснить», — пояснила Болей.
Ученые смоделировали несколько сценариев эволюции каменистых землеподобных планет с температурой поверхности от 1427 до 2127 градусов Цельсия. Исследователи подбирали температуру, при которой произошло бы плавление твердой мантии (магма возникает в мантии).
Модели выявили, что лавовые планеты могут существовать в трех вариантах:
1. С полностью расплавленной мантией;
2. Лишь с поверхностным океаном магмы, под которым лежат твердые породы;
3. Или в виде «трехслойного торта», состоящего из поверхностного океана магмы, слоя твердой породы и еще одного слоя расплавленной магмы, расположенного ближе к ядру планеты.
Результаты исследования показали, что второй и третий типы лавовых планет намного чаще встречаются во Вселенной, чем первый тип. Кроме того, лавовые планеты в виде «трехслойного торта», лишенные атмосферы, должны лучше других подобных объектов удерживать летучие органические соединения, содержащие кислород и углерод, которые необходимы для формирования газовых оболочек (ученые считают, что на это может уйти миллиард лет, а на то, чтобы стать потенциально обитаемыми, еще несколько миллиардов).
Согласно выводам авторов работы, «трехслойные» лавовые миры, которые в четыре раза массивнее Земли, могут удерживать в 130 раз больший объем воды, чем во всех земных океанах, а также хранить примерно в 1000 раз больше углерода, чем содержится на поверхности нашей планеты и в земной коре.
«Огромные расплавленные океаны магмы могут воздействовать на физические свойства горячих суперземель — например, влиять на их размер. Из-за чрезвычайно сжимаемой магмы такие океаны могут привести к тому, что лавовые миры, лишенные атмосферы, будут более плотными, чем каменистые планеты аналогичного размера», — объяснила Болей.
Астроном отметила, что если ученые узнают, как состав океанов магмы связан с эволюцией лавовых планет, как долго эти расплавленные океаны могут находятся в таком состоянии и по каким причинам они могут остыть, это даст ключ к разгадке тайн формирования молодой Земли и других планет земной группы.
Telegram 
Дзен 
VK Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Космический корабль Orion в рамках миссии Artemis II вернется на нашу планету 11 апреля 2026 года, в 03:07 по московскому времени.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии