Столкновения с суперземлями могут объяснить многообразие атмосфер экзопланет

Мощные столкновения могут объяснить различия между гигантскими каменистыми планетами, обнаруживаемыми вокруг иных звезд.

В новом исследовании показано, что тепло, генерируемое при столкновении космического тела с планетой, играет важную роль в удалении части атмосферы планеты – или даже всей атмосферы полностью. Широкое разнообразие размеров этих астероидов может объяснить наблюдаемое разнообразие более массивных каменистых планет.

Космический телескоп НАСА Kepler («Кеплер»), называемый также «охотником за планетами», обнаружил удивительно большое число планет размерами между размером Земли и Нептуна, которые обращаются вокруг родительских звезд по узким орбитам. Рассчитав плотности этих планет, ученые пришли к выводу, что многие планеты обладают массивными гелиево-водородными атмосферами. Однако эти атмосферы имеют разные свойства, что указывает на различия в их эволюции, протекавшей после формирования планеты.

Как выяснили исследователи в новой работе при помощи компьютерного моделирования, для полного удаления атмосферы у молодой планеты не требуется чересчур массивное ядро. Смоделировав различные варианты столкновений, астрономы пришли к выводу, что удалить 50-100 процентов атмосферы у молодой экзопланеты способен объект массой не более одной десятой от массы планеты. Дополнительно удалению атмосферы способствует тот факт, что у молодой планеты, как правило, еще не сформирована твердая кора, и атмосфера дополнительно разогревается, быстро поглощая тепло из недр планеты через ее поверхность, отмечают авторы.

Исследование появилось на сервере научных препринтов arxiv.org; главный автор Джон Биерстекер (John Biersteker).