На раскаленных экзопланетах могут бушевать настоящие цунами из расплавленной породы высотой в несколько сотен метров. Эти волны движутся со скоростью бегущего человека и серьезно путают ученых, изучающих атмосферы далеких миров.
Исследователи представили эту идею на конференции Rocky Worlds в Нидерландах и опубликовали результаты в препринте на arXiv. Ведущий исследователь из Калифорнийского университета в Беркли объяснил: гравитация звезды (то есть сила, с которой она тянет на себя объекты) сильно влияет на планеты, которые вращаются очень близко к ней. Из-за этого на таких планетах возникают мощные приливы — подобно тому, как Луна вызывает подобные явления на Земле. То есть гравитационное притяжение звезды буквально «тянет» планету и ее атмосферу и даже внутренние слои, вызывая деформации и сильные колебания.
Раньше ученые считали, что лава ведет себя как вязкая твердая субстанция. Однако главный инсайт текущего исследования основывается на том, что магма — текучая жидкость, которая при приливном воздействии выделяет намного больше тепла. Компьютерное моделирование показало: если орбита хотя бы немного отклоняется от идеального круга (как у Меркурия с его отклонением в 20%), приливы расплавляют породу на огромную глубину. На объектах размером с Землю может растаять все между поверхностью и ядром.
Когда лавовые волны сталкиваются, они образуют раскаленные сгустки расплавленной породы на сотни градусов горячее окружающей среды. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» теоретически мог бы засечь эти вспышки тепла и блуждающие горячие пятна благодаря своим инфракрасным камерам NIRCam и MIRI, способным улавливать тепловое излучение в диапазоне от 0,6 до 28 мкм.
Однако есть проблема: лавовые приливы могут имитировать признаки атмосферы. Астрономы ищут воздушные оболочки на экзопланетах, измеряя температуру их дневной стороны. Если планета окружена газовой оболочкой, она разносит тепло к ночной стороне, и дневная становится прохладнее. Магматические океаны с их блуждающими горячими зонами создают похожий эффект, что затрудняет интерпретацию данных.
В России исследованием экзопланет занимаются в Институте космических исследований РАН, Государственном астрономическом институте имени Штернберга МГУ и Специальной астрофизической обсерватории РАН в Карачаево-Черкесии. Российские учёные используют данные международных телескопов, включая JWST, для изучения атмосфер далеких миров.
Ранее мы писали о том, что стал известен настоящий первооткрыватель кометы Галлея.