Ближайшие к нам экзопланеты оказались вулканическими мирами

Четыре планеты в системе TRAPPIST-1, "семье" ближайших к нам аналогов Земли, оказались больше похожи на Ио, спутник Юпитера, или Венеру, чем на нашу планету, так как на их поверхности практически постоянно извергаются вулканы, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy. 

"Планеты в системе TRAPPIST-1 вращаются вокруг красного карлика класса M, очень небольшой, быстро вращающейся звезды, обладающей к тому же сильным магнитным полем. Мы шутили, что такое сильное поле может расплавить ложку на поверхности этих планет. Потом мы поняли, что то же самое может происходить внутри них самих, так как их недра проводят ток", — заявила Кристина Кислякова из университета Вены (Австрия), чьи слова приводит издание Newsweek.

В мае прошлого года астрономы из MIT заявили об открытии крайне необычной звездной системы в ближайшей округе Земли – TRAPPIST-1, удаленной от нас всего на 40 световых лет в сторону созвездия Водолея. Все три планеты, вращающиеся вокруг этого красного карлика, находятся внутри так называемой "зоны жизни", где вода может существовать в жидком виде, и предположительно обладают массой, сопоставимой с земной.

Позже ученые изучили спектр лучей звезды TRAPPIST-1,  пытаясь изучить состав атмосферы ее планет, и неожиданно обнаружили, их на самом деле не три, а семь, причем шесть из них находятся в пределах зоны жизни. Все эти планеты обладают почти "земными" размерами и обладают марсианским или земным климатом, за исключением первой планеты, TRAPPIST-1b, похожей больше на Венеру, чем Марс или Землю.

Эти же наблюдения раскрыли любопытный феномен — оказалось, что вращение всех планет вокруг звезды было синхронизировано друг с другом. К примеру, планета TRAPPIST-1b  совершала два витка за то время, которое ее "соседка" TRAPPIST-1c тратила на один виток, TRAPPIST-1h облетала красный карлик за 13 "лет" на TRAPPIST-1b, и так далее.

Гравитационные взаимодействия планет, порождающие подобную синхронизацию, имеют один важный "побочный" эффект – они разогревают их недра и заметно повышают температуру внутри и на поверхности подобных небесных тел. Этот факт,  а также наличие мощного магнитного поля у звезды TRAPPIST-1, превышающей аналогичную характеристику для  Солнца примерно в 600 раз, заставили Кислякову и ее коллег, в том числе ученых из нижегородского Института прикладной физики РАН, просчитать силу и того, и другого эффекта.

Как оказалось, силы магнитного поля звезды в некоторых случаях хватит для того, чтобы полностью расплавить мантии первых четырех планет системы и превратить их в вулканические миры, подобные Ио, спутнику Юпитера, на чьей поверхности извержения вулканов происходят практически беспрерывно.

В "лучшем" случае эти планеты, как отмечают астрономы, превратятся в аналоги Венеры, так как повышенная активность вулканов приведет к насыщению их атмосферы углекислотой, сернистым газом и другими парниковыми газами. Сильнее всего от этого пострадают планеты TRAPPIST-1c и TRAPPIST-1d, которые фактически гарантированно должны быть вулканическими мирами, покрытыми океанами из раскаленной магмы.

С другой стороны, планеты f и g, которые считаются сегодня наиболее вероятными кандидатами на роль потенциальных "двойников Земли", эти процессы почти не затронут в первые пять миллиардов лет из существования, так как они расположены на достаточно большом расстоянии от звезды.

Это не обязательно говорит о том, что жизнь там может существовать – ее зарождению может мешать то, что сильное магнитное поле и солнечный ветер красного карлика могут "содрать" атмосферу с планет f и g и сделать их принципиально необитаемыми через несколько миллиардов лет после их формирования.