Vânturi supersonice și ploi stâncoase

În mijlocul marii regiuni iluminate se află un ocean de rocă topită acoperit cu o atmosferă vaporoasă. Vântul supersonic suflă spre o noapte întunecată rece, fără vânt, transformând rocile în ploaie și zăpadă, care se întorc în cea mai caldă regiune a magmei oceanului lent. Credit: Julie Roussy, McGill Graphic Design și Getty Images

Vremea „stâncoasă” poate schimba suprafața și atmosfera în timp exoplanetă K2-141b.

Printre cele mai extreme planete găsite dincolo de marginile sistemului nostru solar sunt planetele de lavă: deoarece lumile extrem de fierbinți sunt atât de aproape de steaua lor gazdă, unele regiuni sunt oceanele lavei topite. Potrivit oamenilor de știință de la Universitatea McGill, Universitatea York și Institutul Indian de Educație Științifică, atmosfera și ciclul meteo al cel puțin unei astfel de exoplanete sunt mai extraterestre, cu evaporarea și precipitarea rocilor cu o furie de peste 5000 km / h. și un ocean de magmă de 100 km adâncime.

Într – un studiu publicat în Note lunare de la Royal Astronomical Society, oamenii de știință folosesc simulări pe computer pentru a prezice condițiile K2-141b, o exoplanetă de dimensiunea Pământului cu aceleași componente ca suprafața, oceanul și atmosfera: rocile. Vremea extremă prezisă de analiza lor poate schimba permanent suprafața și atmosfera K2-141b în timp.

„Cercetarea este prima care face prognoze meteo K2-141b cu telescoape generaționale care pot fi detectate la sute de ani lumină distanță, cum ar fi Telescop spațial James Webb“, Spune autorul principal Giang Nguyen, doctorand la Universitatea York, într-un studiu condus de profesorul Nicolas Cowan McGill University.

Două treimi din exoplanetă se termină cu lumina zilei

Examinând modelul de iluminare al exoplanetei, grupul a constatat că două treimi din K2-141b au lumina zilei pentru totdeauna – mai degrabă decât emisfera iluminată cu care suntem obișnuiți pe Pământ. K2-141b se referă la un subset de planete stâncoase care orbitează foarte aproape de steaua lor. Această proximitate menține exoplaneta gravitațională la locul său, ceea ce înseamnă că aceeași parte este întotdeauna orientată spre stea.

Partea nocturnă are temperaturi scăzute sub -200 C. În zilele exoplanetei, la aproximativ 3000 C, este suficient de cald pentru a topi nu numai rocile, ci și pentru a se evapora, creând în cele din urmă un loc subțire. „Descoperirile noastre vor extinde atmosfera dincolo de marginea magmei oceanului, facilitând detectarea cu telescoapele spațiale”, spune Nicolas Cowan, profesor în cadrul Departamentului de Pământ și Științe Planetare de la Universitatea McGill.

La fel ca ciclul apei de pe pământ, doar cu roci

Este de remarcat faptul că atmosfera de abur produsă de căldura extremă este supusă precipitațiilor. Așa cum ciclul pământului al apei se evaporă, se ridică în atmosferă, se condensează și cade sub formă de ploaie, la fel și sodiul K2-141b, monoxidul de siliciu și dioxidul de siliciu. Pe pământ, ploaia curge înapoi în oceane, unde se evaporă din nou și ciclul apei se repetă. În K2-141b, vaporii minerali produși de rocile evaporate sunt transportați de vânturile supersonice în noaptea rece, iar „ploaia” rocii coboară într-un ocean de magmă. Curenții obținuți revin spre ziua fierbinte a exoplanetei, pe măsură ce roca se evaporă din nou.

Cu toate acestea, ciclul K2-141b nu este la fel de stabil ca pe Pământ, spun oamenii de știință. Întoarcerea magmei din ocean este lentă spre sfârșitul zilei și, ca rezultat, se așteaptă ca compoziția mineralului să se schimbe în timp – schimbând în cele din urmă suprafața și atmosfera K2-141b.

„Toate planetele stâncoase, inclusiv Pământul, au început ca lumi topite, dar apoi s-au răcit și s-au consolidat rapid. Planetele de lavă ne fac ciudate în acest stadiu al evoluției planetei “, spune Cowan, profesor în cadrul Departamentului de Științe ale Pământului și al Planetei.

Următorul pas va fi să verificăm dacă aceste predicții sunt corecte, spun oamenii de știință. Echipa are acum date de la telescopul spațial Spitzer, care ar trebui să le ofere o primă privire asupra temperaturilor de zi și de noapte ale exoplanetei. Odată cu lansarea telescopului spațial James Webb în 2021, aceștia vor putea verifica, de asemenea, dacă atmosfera se comportă conform planificării.

Referință: T. Giang Nguyen, Nicolas Cowan, Agnibha Banerjeek și John Moores, pe 3 noiembrie 2020, modelând atmosfera planetei K2-141b în spectroscopia cu rezoluție mică și înaltă. Note lunare de la Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093 / mnras / staa2487

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Modelul demonstrează similitudini în modul în care studiază oamenii și insectele

Modelul de calcul demonstrează similaritatea în cunoașterea împrejurimilor oamenilor și insectelor. Potrivit unui nou studiu de la Universitatea din Sussex, care arată cum oamenii pot...

Cum am creat „furtuna perfectă” pentru evoluția și transmiterea bolilor infecțioase, cum ar fi COVID-19

Potrivit unui cercetător de la Universitatea din Anglia de Est, în majoritatea modurilor noastre, „furtuna perfectă” a fost creată pentru evoluția și transmiterea bolilor...

„Adezivul molecular” crește eficiența și face ca celulele solare perovskite să devină mult mai fiabile în timp

Cercetătorii au folosit „adeziv molecular” auto-asamblat monostrat pentru a consolida interfețele din celulele solare perovskite pentru a le face mai eficiente, stabile și fiabile....

Pastele plate sunt atât de avansate încât se formează în morfuri atunci când sunt fierte

Laboratorul CMU gestionează producția de paste, care își schimbă forma pe măsură ce gătește. Credit: Universitatea Carnegie Mellon Pastele plate ambalate creează ambalare, transport...

Oamenii de știință ai undelor gravitaționale Excelentă nouă metodă de rafinare a constantei Hubble – expansiunea și vârsta universului

O ilustrare a artistului unei perechi unificate de stele neutronice. Credit: Carl Knox, Universitatea OzGrav-Swinburne O echipă de oameni de știință internaționali, condusă de...

Newsletter

Subscribe to stay updated.