Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 17.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Экзопланеты могут уходить с критических орбит на более спокойные

Экзопланеты могут уходить с критических орбит на более спокойные
shortstoryf

Все знают, что для того, чтобы в походе добыть огонь, надо специальным образом растереть сухие ветки. Недавнее компьютерное моделирование ученых из NASA показало, что трение может быть ключевым фактором для выживания отдаленных землеподобных планет, которые имеют опасные для их существования орбиты. Эти исследования абсолютно совпадают с наблюдениями о том, что планеты размерами с Землю, очень распространены в других звездных системах. И хотя высокая температура может быть разрушительной силой для некоторых из этих планет, правильное распределение трения внутри нее может позволить планете нагреться и даже стать пригодной для создания благоприятных условий для жизни.

«Мы нашли некоторые неожиданно хорошие новости для планет, движущихся по уязвимым орбитам. Оказывается, эти планеты довольно часто могут испытывать внутри себя процессы трения, которые, в свою очередь, заставят их орбиту стать более-менее безопасной, более круглой, а не вытянутой», — Уэйд Хеннинг из Университета Мэриленда.

Трения в экзопланетах

Экзопланеты, движущиеся по орбитам с большим эксцентриситетом, могут испытывать на себе сильные приливные воздействия. Планета, обладающая очень тонким слоем поверхностного льда (слева) является достаточно гибкой для того, чтобы генерировать много внутреннего трения и тепла. Некоторые землеподобные экзопланеты (справа) так же могут хорошо растягиваться и сжиматься, особенно те, которые обладают почти расплавленными внутренними слоями. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center

Моделирование молодых планетарных систем показывает, что гигантские планеты часто изменяют орбиты меньших внутренних планет. Даже если эти взаимодействия не приводят к гибели малой планеты, они могут выбросить ее на орбиту с большим эксцентриситетом (очень вытянутый эллипс, в котором одна из осей существенно больше другой). На такой орбите меньшая планета может столкнуться с более крупно, быть поглощенной звездой или вообще быть выброшенной за пределы звездной системы. Другая потенциальная опасность — периодические силы, которым подвергается планета, если она избегает гибели в описанных выше случаях. Проходя около звезды, планета испытывает сильное сжатие, а затем, вдали, резкий переход в другое состояние. Как раз в результате такого растяжения-сжатия в планете и возникает своеобразное трение, которое вырабатывает тепло. В особо экстремальных случаях периодические силы могут создать такое количество температуры, что вещество планеты расплавится. В своем новом исследовании ученые как раз и изучали подобные процессы на примере многослойных планет, имеющих твердую кору, мантию и железное ядро.

Результаты исследований не заставили себя долго ждать. Оказывается, некоторые экзопланеты перемещаются на более безопасную орбиту в 10-100 раз быстрее, чем ожидалось. Во временных масштабах этот процесс сокращается от нескольких миллионов, до сотен тысяч лет. Такие планеты обладали бы температурой, близкой к температуре плавления или, по крайней мере, будут иметь почти расплавленный слой, подобный слою под земной корой. Внутренняя температура на этих планетах может быть в пределах от умеренно теплой, как наша Земля, до более горячей. Переход к круговой орбите в этом случае прошел бы достаточно быстро, потому что почти расплавленный слой очень эластичен и продолжает вырабатывать тепло трением. Затем планета быстро сбросит в космос высокую температуру, потеряет энергию и быстро перейдет на круговую орбиту. Затем, периодическое нагревание прекратится, и поверхность планеты станет пригодной для того, чтобы можно было по ней ходить. Напротив, мир, который полностью растает, будет такой жидкий, что трения внутри него практически не будет. До этих исследований ученые как раз и представляли себе состояние планеты, испытывающей приливные силы.

Холодные и жесткие планеты имеют тенденцию сопротивляться периодическому напряжению. в связи с генерируют мало энергии. Фактически, ученые обнаружили, что многие из обнаруженных экзопланет производят значительно меньше тепла, чем ранее считалось. Это особенно верно для планет, вращающихся дальше от их звезд. Если эти миры не испытывают взаимодействие с другими телами, они могут быть устойчивы на орбитах в течение долгого времени.

«В этой связи, большие некруглые орбиты могут увеличить пригодную для жизни зону, поскольку периодические напряжения будут оставаться источником тепла в течение более длительных промежутков времени. Это очень хорошо для тусклых звезд или ледяных планет с океанами в их недрах».

Удивительно, но другой способ для планеты нагреть саму себя заключается в том, что ее поверхность должна быть покрыта очень толстым ледяным слоем.

«Хотя слой льда довольно скользкий, с низким трением, такой покров толщиной в тысячи километров мог бы быть очень эластичным. Подобная корка планеты будет иметь удивительно подходящими свойствами, чтобы правильно отвечать на периодические напряжения, вырабатывая больше тепла. А высокое давление на этих планетах будет препятствовать тому, чтобы все слои, кроме самых верхних, не превратились в жидкость».

Исследователи так же обнаружили, что для всех этих процессов было бы достаточно тонкого гибкого слоя льда или почти расправленного материала, всего в несколько сотен километров глубиной, который все равно мог бы доминировать в процессах глобального температурного распределения.

В исследованиях брались во внимание планеты, которые близкие по размерам к Земле или больших ее до двух с половиной раз. Существует определенная вероятность, что суперземли так же могут нагреваться, но уже от более сильных периодических воздействий.

По информации NASA.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google