Мощное магнитное поле звезды TRAPPIST-1 разогревает внутренности четырех из семи планет в его системе так сильно, что там невозможна сложная жизнь — лишь три внешние экзопланеты могут быть обитаемы.
Исследователи из Европы и России рассчитали действие измеренного магнитного поля звезды TRAPPIST-1 на ее планеты. Они обнаружили, что четыре ближайшие к светилу тела либо покрыты океанами лавы, либо испытывают сильнейшую вулканическую активность. Происходит это за счет нагрева планет электромагнитной индукцией от их звезды — механизмом, отсутствующим в Солнечной системе. Соответствующая статья опубликована в Nature Astronomy.
22 февраля 2017 года международная группа астрономов объявила на сенсационной пресс-конференции в NASA об открытии системы из семи землеподобных планет возле ультрахолодного красного карлика TRAPPIST-1, лежащего всего в 39,5 световых лет от нас. По оценкам ученых, все семь планет по размерам близки к Земле, причем три из них лежат в зоне обитаемости и могут иметь океаны. Эти три планеты получают от своего светила примерно столько же тепла, сколько и наша планета.
Авторы новой работы рассчитали воздействие измеренного магнитного поля TRAPPIST-1 (600 гаусс) на внутренние расплавленные части планет TRAPPIST-1b, с, d и е. При этом они исходили из предположения, что состав этих планет близок к земному. А отклонение магнитного полюса от оси вращения для звезды в этой системе близко к 60 градусам.
Выяснилось, что ближайшие к звезде четыре планеты должны быть серьезно нагреты электромагнитной индукцией, работающей по тому же принципу, что и земная индукционная кухонная плита. За счет изменений магнитного поля, действующего на планеты по мере их вращения относительно звезды, в мантии должен возникать вихревой ток, разогревающий их изнутри.
Уровень нагрева должен быть таким, что эти четыре тела либо покрыты океанами лавы, либо сотрясаются от интенсивнейших извержений вулканов. В последнем случае их атмосфера может быть перенасыщена углекислым газом, что приведет к росту парникового эффекта и перегреву поверхности по венерианскому сценарию. Планета TRAPPIST-1е формально находится в зоне обитаемости, но, если оценки авторов работы верны, она практически непригодна для сложной жизни.
Следует отметить, что в системе TRAPPIST-1 есть еще три наружные планеты, которые также находятся в зоне обитаемости (внешняя — при условия наличия плотной атмосферы). На эти планеты влияние магнитного поля звезды (600 гаусс) практически не распространяется, поскольку они слишком далеко от светила. В Солнечной системе магнитное поле звезды слабее, а расстояние до планет больше, чем в TRAPPIST-1. Поэтому здесь такой механизм играет пренебрежимо малую роль. Из-за его отсутствия в нашей системе ранее астрономы даже не задумывались о том, что такое явление существует и может как-то влиять на планеты возле иных звезд.
Исследователи отмечают, что если планеты в системе TRAPPIST-1 имеют нормальную тектонику плит, то их мантия может охлаждаться эффективнее, чем в построенной ими модели. Однако на данный момент большинство ученых считают, что у планет близких к звезде настолько, насколько TRAPPIST-1b, с, d и е тектоники плит быть не должно.
Тектоника плит — типичный для Земли механизм обновления поверхности. Легкая континентальная кора плавает на поверхности более плотной мантии, пока одна плита не наезжает на другую и не начинает ее притапливать своим весом. После погружения в мантию старая плита расплавляется, из наиболее легких ее компонентов, поднимающихся вверх, со временем формируется новая. На других планетах Солнечной системы тектоника плит отсутствует, хотя причины этого не вполне ясны. Пока нет данных, насколько тектоника распространена для экзопланет. На Земле она помогает регулировать содержание углекислого газа в атмосфере и тем самым поддерживает на планете относительно стабильный климат.
Читать далее
Холодная плазма поможет производить топливо на Марсе
Как оказалось, с ее помощью можно легко получить горючее и окислитель из атмосферы Красной планеты
