Астрономы выяснили, почему планеты "поедают" собственную атмосферу

NASA

На протяжении многих лет астрономы полагали, что наша Солнечная система является единственной во Вселенной. Но однажды лучшие телескопы начали открывать одну планету за другой, вращающихся за далекими звездами.

В 2014 году космический телескоп Kepler передал ученым данные о нескольких сотнях новых экзопланет, большинство из которых отличались от тех, что мы знаем. Вместо газовых гигантов, таких как Юпитер, ученые нашли небольшие по массе и размеру планеты, причем каменистые. Астрономы обнаружили довольно много небесных тел размером с Землю (или чуть больше). Однако до того, как они достигали размера Нептуна, их «рост» останавливался.

«Мы ломали голову над тем, почему планеты перестают расти после того, как становятся примерно в три раза больше Земли», - рассказал планетолог из Университета Чикаго Эдвин Кайт. В статье, опубликованной в Astrophysical Journal, ученые предположили, что все дело в магматических океанах, которые в определенный момент начинают проглатывать атмосферу.

Считается, что на большинстве небольших планет есть океаны магмы - огромные моря расплавленной породы, подобные тем, которые когда-то покрывали Землю. Но вместо того, чтобы затвердеть, как это произошло у нас, они остаются горячими под толстым слоем обогащенной водородом атмосферы.

«До сих пор почти все модели, которые мы использовали, не учитывали эту магму, рассматривая ее как химически инертную. Но жидкая порода [по своей структуре] почти такая же как вода, и довольно реактивная», - пояснили астрономы.

По их мнению, по мере роста запаса водорода на планете, магматический океан может начать «поедать» собственное небо. Это происходит, когда планета накапливает газ, а на дне, где атмосфера встречается с магмой, начинает увеличиваться давление. Сначала магма поглощает этот газ с постоянной скоростью, но с повышением давления водород начинает растворяться в ней гораздо быстрее.

«Кроме того, то небольшое количество газа, которое остается в атмосфере, поднимает атмосферное давление, и, таким образом, еще большая доля поступающего позднее газа растворяется в магме», - добавили ученые.

Таким образом, рост планеты замедляется, прежде чем она достигает размера Нептуна. Как пояснили специалисты, эта теория согласуется с существующими наблюдениями. Помимо этого, есть еще несколько маркеров, которые помогут в проведении новых исследований. Ученые надеются, что миссия TESS и другие обсерватории предоставят больше данных для будущей работы.

Астрономы выяснили, почему планеты "поедают" собственную атмосферу

Картина дня

Наши публикации