Запознайте се с адската планета с магма океан и каменист дъжд

Червеникава, набраздена планета близо до своята звезда и други звезди на заден план.

Концепцията на художника за K2-141b, горещ свят от лава с океан от магма, атмосфера от скални пари и свръхзвукови ветрове. Изображение чрез Джули Руси/ Графичен дизайн на McGill/ Гети изображения/Университет Макгил.


В ново проучване, обявено на 3 ноември 2020 г., международен екип от изследователи описва планета, различна от никоя в нашата Слънчева система. Размерът на Земятаекзопланета-наречен K2-141b-е горещ свят от лава от едната страна, но изключително студен от другата. Той има магма океан, атмосфера от скални пари и свръхзвукови ветрове. K2-141b е една от двете планети в звездна система около 202светлинни годиниот нашата слънчева система в посокаВодолей Водоносец, съзвездие, наблюдавано от цялата част на света през ноемврийските вечери.

Планетите, които обикалят близо до звездите си, разбира се, са много по -горещи от тези, които са по -далеч, например Меркурий и Венера в нашата Слънчева система. Но в някои слънчеви системи има планети, които обикалят около звездите си дори по -близо от Меркурий, най -близката планета до нашето слънце. Някои от тези екстремни светове се наричатлава планети, където учените смятат, че поне част от повърхностите им са покрити с разтопени океани от магма.


Лунните календари за 2021 г. са тук! Поръчайте вашите, преди да ги няма. Прави страхотен подарък!

На 3 ноември учени от университета Макгил, Йоркския университет и Индийския институт за научно образованиеобявеноче една такава изследвана планета - т.нарK2-141b- е още по -екзотично. Това е свят, който е горещ от едната страна и замръзва от другата, с океан от магма на дълбочина около 100 километра, „дъжд“, съставен от скала, която се изпарява и след това се утаява в редовен цикъл, подобен на водния цикъл на Земята и свръхзвуковите ветрове над 3100 мили в час (5000 км/час). Диво! Констатациите се основават на данни от НАСАКосмически телескоп KeplerиКосмическият телескоп Спицер.

На Йоркския университетВт. Giang Nguyenе водещ автор на изследването,публикуваниНа 3 ноември 2020 г. врецензиранвестникМесечни известия на Кралското астрономическо дружество. Нгуен каза в аизявление:

Изследването е първото, което прави прогнози за метеорологичните условия на K2-141b, които могат да бъдат открити от стотици светлинни години с телескопи от следващо поколение, като космическия телескоп Джеймс Уеб.


Червеникава повърхност на разтопена лава с хълмове и голямо слънце в жълто-розово небе.

Смята се, че повърхността на K2-141b е покрита до голяма степен от магмен океан (концепция на художника). Изображение чрез MediaInaf TV/Science Times.

Открит през 2018 г., K2-141b е само около 1 1/2 пъти радиуса на Земята, но е много извънземен свят. Неговата повърхност, атмосфера и океан савсичкосъставен конкретно от рокнатрий,силициев оксид, исилициев диоксид.

Различно е и по други начини. Планетата езаключени в приливен редкъм нейната звезда, което означава, че една и съща страна винаги е обърната към звездата, точно както едната страна на луната винаги е обърната към Земята. Около 2/3 от K2-141b е на вечна дневна светлина, нещо, което никога не изпитваме в нашия собствен свят. Изследователите установиха това, като анализираха моделите на осветяване на планетата в телескопичните данни.

И така, как това се отразява на климата на планетата? Това, че е блокирано по такъв начин, означава, че има драстични температурни разлики между дневната и нощната страна на K2-141b. От страната, обърната далеч от звездата, е много студено, изчислено е под -330 градуса по Фаренхайт (-200 градуса по Целзий). Но от страната на звездата температурата се оценява на изгарящите 5700 градуса по Фаренхайт (3000 градуса по Целзий). В нашата собствена слънчева система мислим, че изгарящата повърхностна температура на Венера е достатъчно гореща, за да разтопи скалите. Но на K2-141b е толкова горещо, че скалите могатизпарява се. Изпарената скала помага да се създаде тънка атмосфера на планетата. КатоНикола Кованв университета Макгилотбелязано:


Нашето откритие вероятно означава, че атмосферата се простира малко извън брега на океана на магмата, което улеснява забелязването с космически телескопи.

Скалиста планета с много светещи червеникави вихри по повърхността и звезди на заден план.

55 Рак e, почти два пъти по -голям от диаметъра на Земята, е друг възможен свят от лава, както се вижда в концепцията на този художник. Изображение чрезНАСА/ JPL-Caltech.

Скалните пари, които се създават от дневната страна на планетата, също действат като валежи. Цикълът е по същество подобен на това, което се случва на Земята, но без включена вода. Минералните пари се държат като земни валежи; свръхзвуковите ветрове го пренасят към нощната страна на планетата, където „вали“ надолу към повърхността. Теченията в океана на магмата с утаените минерали се връщат обратно към горещата дневна страна на планетата, където скалните минерали се изпаряват отново.

Това е редовен цикъл, но не толкова стабилен, колкото на Земята. Тъй като потокът от океана на магмата обратно към горещата страна е бавен, учените казват, че минералният състав постепенно ще се промени с течение на времето, засягайки както повърхността, така и атмосферата на K2-141b. Кованказах:


Всички скалисти планети, включително Земята, започнаха като разтопени светове, но след това бързо се охлаждаха и втвърдяваха. Планетите от лава ни дават рядък поглед на този етап от планетарната еволюция.

Сега изследователите искат да тестват допълнително своите изчисления за K2-141b. Сега те ще използват данни от космическия телескоп Спицер, за да определят по -специфични температури за дневната и нощната страна на планетата. По -късно те планират да използват предстоящия космически телескоп Джеймс Уеб (JWST), който трябва да бъде пуснат през 2021 г., за да анализира атмосферата.

Лавовите светове като K2-141b са неизвестни в нашата Слънчева система. Дори Меркурий не е достатъчно близо до слънцето, за да има магма океани на повърхността си. На Земята и Луната на Юпитерна(а може би и Венера), лавата, изтичаща от вулкани, може да даде представа за това как изглежда, но все пак не е същото като да има голяма част или по -голямата част от цялата повърхност на планетата буквално се стопи, за да създаде магма океани.

Усмихнат млад мъж в жилетка на светъл фон.

Tue Giang Nguyen от Йоркския университет, водещ автор на новото изследване. Изображение чрезЙоркския университет.

Земята и други скалисти планети в нашата Слънчева система всъщност са били видове лавови светове, когато те са започнали да се формират преди няколко милиарда години и все още са били изключително горещи, разтопени и необитаеми. Но след това те постепенно се охлаждат и се превръщат в твърдите, скалисти светове, които виждаме днес. В случая на Земята все още има остатъчна топлина вътре, в ядрото, но повърхността се охлажда достатъчно, за да има по -плътна атмосфера и вода. По -малките планети като Меркурий също се охлаждат, но имат малко или никаква вътрешна топлина и много тънка или несъществуваща атмосфера. Следователно разтопените светове като K2-141b биха могли да дадат ценни улики за това как младите, новородени скалисти планети се формират и развиват, преди да се охладят достатъчно, за да се превърнат в скалисти светове.

В крайна сметка: Лава планета K2-141b е екстремен свят с магма океан, атмосфера от скални пари и свръхзвукови ветрове.

Източник: Моделиране на атмосферата на лава планета K2-141b: последици за спектроскопията с ниска и висока резолюция

Чрез университета Макгил