Астрономы из НАСА и Вашингтонского университета оценили общую скорость внутреннего нагрева и глубину возможных подповерхностных океанов для 17 планет, которые могут быть холодными океанскими планетами — экзопланетами с малой массой, температура и/или плотность поверхности которых соответствуют ледяным поверхностям и значительному количеству воды. содержание. Подобно ледяным спутникам нашей внешней Солнечной системы, эти планеты могут быть астробиологически значимыми мирами, под ледяной поверхностью которых обитаема среда.
На изображении этого художника Проксима b вращается вокруг Проксимы Центавра, которая находится на расстоянии всего 4,23 световых года и является самой близкой звездой к нашей Солнечной системе. Двойная звезда Альфа Центавра AB также появляется на изображении между экзопланетой и самой Проксимой. Изображение предоставлено: М. Корнмессер / ESO.
Планеты-океанисты — это предлагаемый класс экзопланет земного типа с низкой плотностью и значительными слоями жидкой воды.
Они могут существовать в различных климатических состояниях, включая отсутствие льда, частичное покрытие льдом или полное замерзание поверхности.
«Наш анализ предсказывает, что эти 17 инопланетных миров могут иметь покрытые льдом поверхности, но получают достаточно внутреннего тепла от распада радиоактивных элементов и приливных сил от своих звезд-хозяев, чтобы поддерживать внутренние океаны», — сказала доктор Линн Квик, исследователь из Годдарда НАСА. Центр космических полетов.
«Благодаря сильному внутреннему нагреву, который они испытывают, на всех планетах в нашем исследовании также могут наблюдаться криовулканические извержения в виде гейзероподобных шлейфов».
Доктор Квик и его коллеги рассмотрели условия на 17 подтвержденных экзопланетах, которые примерно размером с Землю, но менее плотны, предполагая, что они могут иметь значительное количество льда и воды вместо более плотной породы.
Хотя точный состав планет остается неизвестным, первоначальные оценки температуры их поверхности из предыдущих исследований указывают на то, что они намного холоднее Земли, что позволяет предположить, что их поверхности могут быть покрыты льдом.
Авторы улучшили оценки температуры поверхности каждой экзопланеты путем перерасчета, используя в качестве моделей известную поверхностную яркость и другие свойства Европы и Энцелада.
Они также оценили общий внутренний нагрев этих экзопланет, используя форму орбиты каждой экзопланеты, чтобы получить тепло, выделяемое приливами, и добавить его к теплу, ожидаемому от радиоактивной активности.
Оценки температуры поверхности и общего нагрева дали толщину слоя льда для каждой экзопланеты, поскольку океаны охлаждаются и замерзают на поверхности, нагреваясь изнутри.
Наконец, они сравнили эти цифры с цифрами Европы и использовали предполагаемые уровни активности гейзеров на Европе в качестве консервативной базовой линии для оценки активности гейзеров на экзопланетах.
Они прогнозируют, что температура поверхности ниже предыдущих оценок на 33 градуса по Цельсию (60 градусов по Фаренгейту).
Планетарная система LHS 1140 в представлении художника. Изображение предоставлено: Sci.News.
Предполагаемая толщина ледяного панциря колебалась от примерно 58 м (190 футов) для Проксима б и 1,6 км (1 миля) для ЛХС 1140b до 38,6 км (24 миль) для МОА-2007-BLG-192Lbпо сравнению со средним показателем Европы в 29 км (18 миль).
Предполагаемая активность гейзера выросла с 8 кг в секунду для Kepler 441b до 290 000 кг в секунду для LHS 1140b и 6 миллионов кг в секунду для Проксимы b по сравнению с Европой с 2000 кг в секунду.
«Поскольку наши модели предсказывают, что океаны могут быть обнаружены относительно близко к поверхности Проксимы b и LHS 1140b, а скорость их гейзерной активности может превышать европейскую в сотни-тысячи раз, телескопы, скорее всего, обнаружат геологическую активность на этих планетах. — сказал доктор Квик.
«Эту активность можно было увидеть, когда экзопланета проходила перед своей звездой. Некоторые цвета звездного света могут быть затемнены или заблокированы водяным паром из гейзеров».
«Спорадические обнаружения водяного пара, при которых количество обнаруженного водяного пара меняется со временем, позволяют предположить наличие извержений криовулканов».
«Вода может содержать другие элементы и соединения, которые могут показать, может ли она поддерживать жизнь».
«Поскольку элементы и соединения поглощают свет определенных цветов, анализ звездного света позволит ученым определить состав гейзера и оценить потенциал обитаемости экзопланеты».
А бумага выводы были опубликованы в Астрофизический журнал.
_____
Линнэ С. Квик и другие. 2023. Перспективы криовулканической активности на планетах холодного океана. АПДж 956, 29; два: 10.3847/1538-4357/ace9b6
2023-12-15 17:09:49
1702907800
#Проксима #Мэй #таит #себе #взрывоопасные #криовулканы #обитаемый #подповерхностный #океан