Обнаружена тектоническая активность на экзопланете

Присутствие глобальной тектонической активности на планете играет огромную роль в её долгосрочной эволюции. Этот процесс отвечает за транспортировку материала из глубины недр планеты на поверхность и наоборот. Таким образом, тектоническая активность превратила нашу планету и ее атмосферу в пригодный для жизни мир, в котором мы живём сегодня.

В нынешнем виде Земля - ??единственная известная нам планета, на которой расположены активные тектонические плиты. Частично это связано с тем, что далекие инопланетные миры часто окутаны плотной атмосферой, что затрудняет наблюдение за широко распространенной геологической активностью.

Новое исследование показало, что глобальная тектоническая активность может происходить в мирах, разбросанных по всей Вселенной, которые радикально отличаются от нашей планеты.

Исследование было сосредоточено на экзопланете LHS 3844b. Скалистая инопланетная планета, которая немного больше Земли, всегда обращена лицом к родительской звезде. Это явление, известное как приливной захват, делает мир феноменально негостеприимным, поскольку температура на "дневной стороне" планеты, которая постоянно находится в излучении соседней звезды, составляет примерно 800 градусов Цельсия (1470 F).

И наоборот, на ночной стороне, окутанной вечной тьмой, температура опускается ниже -250 по Цельсию (-420 F). Более того, считается, что LHS 3844b лишена какой-либо значительной атмосферы, что означает отсутствие защиты от ярости звезды или холодного космического пространства.

Ранее было обнаружено, что планета была покрыта обширными лавовыми равнинами. Исследователи стремились выяснить, может ли планета, столь радикально отличная от Земли, проявлять тектоническую активность.

С этой целью команда провела множество компьютерных симуляций, в которых учитывалась различная прочность внутреннего планетарного материала и различные источники нагрева, включая распад радиоактивных элементов и температурный обмен из ядра. Ученые также учли в своих расчетах разницу температур между дневной и ночной стороной планеты.

«Большинство симуляций показали, что на одной стороне планеты был только восходящий поток, а на другой - нисходящий», - объясняет руководитель исследования Тобиас Майер из Центра космоса и обитаемости (CSH) при Бернском университете. «Таким образом, материал перетекал из одного полушария в другое».

Моделирование, проведенное другими исследователями, привело к тому, что более горячий и легкий материал на дневной стороне планеты поднимался вверх, в то время как на ночной стороне произошло противоположное. Другое моделирование показало, что материя может интуитивно возникнуть на ночной стороне мира.

«Этот первоначально противоречащий интуиции результат связан с изменением вязкости с температурой: холодный материал более жесткий и поэтому не хочет сгибаться, ломаться или погружаться внутрь», - комментирует соавтор Дэн Бауэр, также из Университета Берн. «Теплый материал менее вязкий, поэтому даже твердая порода становится более подвижной при нагревании, и может легко течь вглубь планеты».

Так или иначе, результаты показали, что на LHS 3844b могут возникать структуры подземных потоков материала. И эти модели потоков жизненно важны для присутствия глобальной тектонической активности. Кроме того, где бы материал ни поднимался на поверхность, там будет значительная вулканическая активность, в то время как на другой стороне планеты ее почти не будет.

Таким образом, будущие наблюдения поверхности экзопланеты с высоким разрешением, которые позволят выявить наличие широко распространенного вулканизма, и могут быть использованы для проверки достоверности моделирования.

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.