Планеты с океанами лавы на поверхности: как астрономы готовятся изучать эти странные миры

Основні тези

Астрономы разработали модель для изучения лавовых экзопланет, которые настолько близки к звездам, что их поверхность покрыта океанами расплавленной магмы.
Космический телескоп "Джеймс Вебб" будет использоваться для анализа этих планет, что поможет определить их возраст и эволюцию путем изучения температуры ночной стороны и состава атмосферы.
Модель показывает, что химические процессы на границе магматического океана и силикатная атмосфера могут указывать на возраст планеты, а температура ночной стороны меняется со временем.

Астрономы активно готовятся к изучению лавовых миров – экзопланет, настолько близких к своим звездам, что их поверхность покрыта океанами расплавленной магмы. Новое исследование предлагает модель для анализа этих экзотических миров, которая поможет определить их возраст и эволюцию с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб".

Лавовые миры – это экзопланеты, которые по плотности похожи на Землю, но вращаются так близко к своим звездам, что их дневная сторона раскалена до экстремальных температур, объясняет 24 Канал. Чтобы лучше понять эти миры, международная команда ученых под руководством Йоркского университета в Канаде разработала теоретическую модель, которая описывает их развитие в течение миллиардов лет. Об этом они рассказали в совместном заявлении York U.

Как ученые собираются исследовать такие миры?

Такое близкое расположение к материнским звездам приводит к тому, что горные породы на поверхности этих планет плавятся образуя целые океаны магмы. Такие планеты "приливно заблокированы", т.е. одно их полушарие всегда освещено, а другое – вечно погружено в темноту.

Хотя процессы на лавовых планетах значительно интенсивнее, они подобны тем, что сформировали каменистые планеты в нашей Солнечной системе.

Модель ученых из York U показывает,, что со временем состав этих планет меняется. На границе магматического океана постоянно образуются кристаллы, что приводит к химическому разделению компонентов между твердой и жидкой фазами.

Этот процесс влияет на состав силикатной атмосферы, которая образуется над расплавленной поверхностью. Изучая эту атмосферу, можно определить возраст планеты: атмосфера старой планеты химически будет отличаться от атмосферы молодой.

Иллюстрация демонстрирует внутреннюю структуру лавовых планет в холодном состоянии / Фото York U

Еще один ключ к возрасту – температура ночной стороны. Молодые лавовые планеты имеют относительно теплую темную сторону (около 1227 °C) из-за тепла от внутренних процессов. Со временем, когда внутреннее ядро охлаждается, ночная сторона становится значительно холоднее.

Эти данные можно будет получить с помощью космического телескопа "Джеймс Вебб", который уже имеет пять запланированных программ для изучения лавовых миров. Телескоп способен измерять температуру ночной стороны и анализировать состав атмосферы.

Благодаря этой теоретической работе команда исследователей получила 100 часов наблюдений на "Веббе". Как отмечают ученые, это важный шаг, чтобы перейти от статического представления об экзопланетах к пониманию их полной истории развития.

Кстати, недавно космический телескоп Джеймса Вебба обнаружил более 300 загадочных красных объектов, которые существовали через 600 миллионов лет после Большого взрыва. Эти объекты могут быть сверхмассивными звездами, которые взрывались как сверхновые с коллапсом ядра, создавая ранние черные дыры, что впоследствии стали зародышами супермассивных черных дыр.