На далекой экзопланете заподозрили тектоническую активность

На крупной землеподобной планете LHS 3844b в созвездии Тукана может существовать тектоническая активность – в частности, массовые извержения вулканов. К такому выводу пришли планетологи, статью которых опубликовал научный журнал The Astrophysical Journal Letters. Это первое свидетельство подобных процессов на экзопланете.

"Обнаружить следы тектонической активности обычно очень сложно, так как они скрываются под атмосферой планет. Нам повезло – у LHS 3844b нет атмосферы, поэтому мы можем сказать, что все резкие изменения в температуре поверхности ее "ночной" стороны возникают в результате извержений вулканов", – рассказал один из авторов статьи, планетолог из Бернского университета Тобиас Мейер.

За последние годы ученые обнаружили несколько экзопланет, которые очень похожи на Землю. Их отличают небольшие размеры и высокая плотность. Часть из них, – например, Проксима Центавра b или три планеты у звезды TRAPPIST-1, – находятся по космическим меркам очень недалеко от Солнечной системы.

Несмотря на это ученые не могут определить химический состав атмосферы и свойства поверхности этих объектов. Такие измерения планетологи смогли провести лишь для одной экзопланеты – суперземли 55 Cnc b в созвездии Рака. Ее атмосфера оказалась непригодной для поддержания жизни, так как состоит из водорода, гелия и ядовитой синильной кислоты.

В ходе нового исследования астрономы обратили внимание на землеподобную планету LHS 3844b, которая расположена в созвездии Тукана на расстоянии в 49 световых лет от Земли. Излучение красного карлика LHS 3844, вокруг которой вращается эта планета, прогревает одну из ее сторон до температуры в 770 °С, а противоположная сторона охлаждается до –250 °С и ниже.

Из-за большой разницы в температуре поверхности полушарий LHS 3844b многие планетологи считают, что у этой планеты вообще нет атмосферы. Мейер и его коллеги решили проверить, так ли это на самом деле. Они проанализировали результаты наблюдений и создали компьютерную модель этой планеты.

Она указала, что атмосферы у LHS 3844b действительно нет, а периодические вспышки на ее ночной стороне объясняются тем, что в ее недрах протекают тектонические процессы. В результате на поверхности планеты периодически извергаются вулканы. Эти вспышки представляют собой выбросы магмы во время подобных извержений.

Мейер объясняет, что существование тектонических процессов на темной и холодной половине LHS 3844b связано с тем, что плотность и вязкость материи в недрах планеты сильно зависят от того, до какой температуры она нагрета. Чем холоднее породы, тем медленнее они погружаются в недра и всплывают назад.

В результате возникает дисбаланс в круговороте пород на темном и горячем полушариях LHS 3844b. Поэтому расплавленная материя горячей половины периодически проникает в холодную, быстро двигается к поверхности и вызывает там мощные извержения вулканов.

Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения за этой планетой помогут обнаружить первые прямые следы этих извержений, в том числе выбросы вулканических газов или температурные аномалии, которые часто возникают после крупных проявлений тектонической активности.