Астрономія
Астрономія

Астрономи змоделювали атмосферу лавової планети

Астрономи створили моделювання атмосфери лавової планети K2-141b та обчислили циркуляцію її океану магми, про що вони пишуть у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Це дозволило дослідити обмін мас між поверхнею та атмосферою.

Що таке лавові планети?

Лавові планети — це клас кам’янистих екзопланет, які обертаються настільки близько до своєї зірки, що частини їхньої поверхні розплавляються. Денна температура на такій екзопланеті може бути достатньо високою, щоб підтримувати атмосферу, яка складається з випаровувань гірських порід. Відносно леткі атмосфери лавових планет часто складаються переважно з натрію. Астрономи знаходять ці екзопланети в основному завдяки транзитному методу — відстежуванню падіння яскравості зірки у результаті проходження планети перед її диском.

Яке моделювання провели вчені?

Астрономи дослідили екзопланету K2-141b, що знаходиться на відстані близько 199 років від Сонця. Попередні дослідження показали, що її маса становить близько 5 мас Землі, а радіус дорівнює 1,5 земного. Тепер астрономи провели точні розрахунки температури поверхні та виявили, що близько двох третин K2-141b знаходиться у зоні вічного дня, і температура тут вища за 2700 градусів за Цельсієм, тоді як на нічній стороні вона сягає нижче мінус 200 градусів за Цельсієм. Також астрономи вирахували глибину океану магми на планеті. Потім команда створила моделювання, у якому розглянула три варіанти у якості основного компоненту для атмосфери планети: чистий натрій (Na), монооксид кремнію (SiO) та чистий діоксид кремнію (SiO2).

Що показали результати?

Три моделі показали різний атмосферний тиск, швидкість вітру та температуру. Натрій як найбільш летка молекула робить атмосферу K2-141b найширшою з усіх трьох. Монооксид крменію не настільки леткий, тож атмосфера при переважанні цього елемента становиться тоншою, але вітер прискорюється набагато швидше та сягає 2,2 кілометрів на секунду. Моделювання із SiO2 показало найтоншу атмосферу. Але у цьому випадку атмосферу K2-141b було б набагато легше спостерігати через особливу геометрію такої системи.

Також команда дослідила обмін мас між поверхнею та атмосферою. Виявилося, що на планеті можливий постійний стійкий повільний потік силікатів між океаном магми та тонкою газовою оболонкою над ним, подібно до кругообігу води на Землі.


На екзопланетах часто можуть існувати екстремальні умови, що не спостерігаються у Сонячній системі. Так, нещодавно астрономи відкрили, що гарячий юпітер WASP 189 b може випаровувати залізо. Детальніше про різні види екзопланет та способи їхнього пошуку читайте у нашому матеріалі.