Астрономы обнаружили, что облака играют важную роль в формировании внутреннего строения экзопланет, известных как суб-Нептуны. Эти объекты, расположенные между Землей и Нептуном по массе, составляют значительную часть из 6,324 подтвержденных экзопланет в 4,738 звездных системах. При этом до сих пор остается много вопросов о том, из чего состоят суб-Нептуны, и как их атмосферы влияют на внутренние условия.
ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ СУБ-НЕПТУНОВ
Суб-Нептуны, как представляет собой класс экзопланет, могут иметь различные внутренние структуры: от скалистых ядёр, окруженных водородно-углеродными атмосферами, до экзопланет с обилием влаги и молекул углерода. Узнать больше о составе их внутренних частей стремятся астрономы, используя данные с телескопа James Webb (JWST). Последние исследования группы ученых из Университета штата Аризона (ASU) показали интересную связь между атмосферой суб-Нептунов и условиями в их недрах.
Ведущим автором исследования стал Сагник Мукерджи, постдокторант программы 51 Pegasi b в ASU. Команда, включающая специалистов из NASA и SETI Institute, сделала значительные выводы о влиянии облаков на внутренние процессы, опубликовав результаты в «Astrophysical Journal Letters».
Влияние ОБЛАКОВ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЕ УСЛОВИЯ
Хотя JWST может исследовать верхние слои атмосферы суб-Нептунов, ему не под силу изучить внутреннее строение планет. Проблема заключается в облаках, способных скрывать химический состав нижележащих атмосферных слоев. Используя компьютерное моделирование, ученые выяснили, что облака из парализованных камней и солей образуются на значительной глубине, действуя как термальная завеса, задерживающая тепло внутри планеты.
Модели команды показали, что облака могут повышать температуру в нижних слоях атмосферы на более чем 1000 °C, что потенциально приводит к образованию магматического океана в недрах планеты. Сагник Мукерджи отметил, что температура на границе атмосферы и недра может достигать 1400–2600 °C для исследуемых суб-Нептнов GJ 1214 b и TOI-1231 b.
ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
Магматические океаны внутри суб-Нептунов также могут создавать газовые обмены между внутренними слоями и атмосферой. Процесс нагрева приводит к выделению газов, таких как кислород и силиконовые соединения, вперед в атмосферу, а летучие вещества, такие как метан и водяные пары, могут поглощаться в магматический океан. Таким образом, атмосфера планеты приобретает состав, отражающий активность ее недр, что зависит от облачности.
ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ JWST
Необычная динамика облаков создает сложности в интерпретации данных JWST. Облака от магматических океанов могут искажать сигналы, тем самым затрудняя определение истинного химического состава экзопланет. Астрономы традиционно рассматривали облака как помехи, но теперь их роль в формировании внутренней среды планеты становится все более очевидной.
Это открытие подчеркивает необходимость понимания взаимосвязей между атмосферой и внутренними слоями, поскольку это может помочь в определении возможностей обитания суб-Нептонов. Ведущий автор исследования, Луис Уэлбенкс, также подтвердил, что работа продвигает науку на шаг ближе к пониманию того, что собой представляют эти загадочные миры.
Таким образом, исследование роли облаков в динамике суб-Нептунов открывает новый горизонт для будущих исследований, необходимого для точной оценки этих экзопланет и их потенциальной обитаемости.
Не забудьте подписаться на наши каналы Дзен, Telegram и ВК.
Мы всегда рады видеть вас среди наших читателей и подписчиков SpaceDiscover!
