space

Экзопланеты странной `яичной скорлупы’ могут иметь сверхгладкую поверхность

Категория: Наблюдения

Новое исследование сообщает, что странные, недавно выдвинутые теории «планеты из яичной скорлупы» могут обладать сверхтонкими внешними слоями с ультрагладкими поверхностями, в отличие от тех, что наблюдаются в любом мире на сегодняшний день.

Ученые отметили, что астрономы, возможно, уже обнаружили по крайней мере три планеты из яичной скорлупы. За последние 25 лет астрономы подтвердили существование более 4500 экзопланет, миров, вращающихся вокруг других звезд.

Многие из этих миров совершенно не похожи на планеты Солнечной системы. Например, так называемые «горячие юпитеры» — это газовые гиганты, которые вращаются вокруг своих звезд более близко, чем Меркурий — вокруг Солнца.

В новом исследовании ученые хотели выяснить, что может быть возможно с точки зрения растрескиваемого внешнего слоя планеты, известного как ее хрупкая литосфера. Они смоделировали, как различные особенности каменистой планеты и ее звезды могут влиять на толщину ее хрупкой литосферы.

Новые модели предсказали, что миры, которые маленькие, старые или далекие от своей звезды, вероятно, имеют толстые и жесткие внешние слои. Однако при определенных обстоятельствах экзопланеты могут обладать хрупкой литосферой толщиной всего несколько миль — так называемыми планетами из яичной скорлупы.

Чрезвычайно тонкие хрупкие литосферы планет из яичной скорлупы могут оказаться недостаточно жесткими, чтобы поддерживать высокие горы, что приводит к относительно гладким поверхностям.

Вдобавок их внешние слои могут оказаться недостаточно прочными для образования прочных плотных плит, необходимых для тектоники плит, которая движет дрейфом континентов и горообразованием на Земле.

«Мне нравится идея о том, что существуют большие скалистые миры с поверхностями, которые могут выглядеть совершенно иначе, чем мы привыкли, из-за этих конкретных комбинаций размера, температуры поверхности и возраста», — сказал ведущий автор исследования Пол Бирн, планетарный специалист, сообщил ученый Вашингтонского университета в Сент-Луисе.

«Типы возможных планет значительно превосходят то, что мы видим в солнечной системе». Отсутствие тектоники плит предполагает, что планеты из яичной скорлупы могут оказаться непригодными для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Среди прочего, тектоника плит помогает гарантировать, что минералы, извлекающие углерод из своего воздуха, будут заблокированы внутри Земли.

Таким образом, тектоника плит помогает контролировать уровни углекислого газа, вызывающего глобальное потепление, в атмосфере, что помогает удержать планету от испорченного парникового эффекта, который обрек Венеру на адский климат. «Тектоника плит помогает регулировать температуру Земли, что, в свою очередь, помогает ей поддерживать относительно комфортные температуры на поверхности», — сказал Бирн.

«Мы не знаем, является ли тектоника плит необходимостью для того, чтобы мир считался обитаемым, но это определенно помогает». Взвешивание магмы в мантийном слое под поверхностью планет из яичной скорлупы могло привести к каким-то деформациям. «Места, где мантия поднимается вверх, могут растягивать верхнюю поверхность, а места, где мантийные нисходящие колодцы могут сталкивать части коры вместе», — сказал Бирн.

«Но стиль, внешний вид этой деформации поверхности, вероятно, не будет похож на тектонические плиты, какими мы их знаем на Земле». По словам Бирна, предыдущие астрономические исследования обнаружили по крайней мере три экзопланеты, которые могут быть планетами из яичной скорлупы.

Хотя ученые далеки от прямого изображения поверхностей этих планет из яичной скорлупы, он отметил, что они могут напоминать низины на Венере, которые содержат обширные пространства лавы, но имеют мало возвышающихся мест, потому что литосфера там тонкая в результате опаляющая температура поверхности.

Остается неясным, какие эффекты могут иметь серьезные возмущения на планетах из яичной скорлупы, такие как гигантские космические удары или гравитационное притяжение от соседнего тела, такого как Луна, которое вызывает приливы на Земле.

«Наши результаты показывают, что все, что способно воздействовать на эту внешнюю оболочку в течение длительных периодов времени, например приливы, не приведет к появлению тех структур, с которыми мы знакомы на других телах Солнечной системы, таких как трещины — подумайте о сломанной, хрупкой ледяной оболочке Европы, — сказал Бирн, имея в виду потенциально обитаемый спутник Юпитера.

«Такие события, как удары, могут вызвать трещины и топографию, потому что в очень коротких временных масштабах даже обычно пластичная порода будет разрушаться, но с течением геологического времени мы предсказываем, что любая результирующая топография в конечном итоге исчезнет, ​​когда порода снова потечет, чтобы выровняться», — добавил Бирн. 

«Могут ли приливы, столкновения или другие силы вызвать устойчивую тектоническую активность, еще предстоит определить, но я предполагаю, что нет». Планируемые и будущие телескопы могут помочь анализировать экзопланеты, чтобы увидеть, являются ли они мирами из яичной скорлупы. «То, что мы здесь изложили, по сути является практическим руководством или удобным руководством», — сказал Бирн в своем заявлении.

«Если у вас есть планета заданного размера, на заданном расстоянии от своей звезды и заданной массы, то с нашими результатами вы можете сделать некоторые оценки множества других характеристик, включая то, может ли она иметь тектонику плит». 

Поделиться с друзьями: