Ученые обнаружили планеты «в скорлупе». Это новый класс космических объектов

Важным компонентом потенциальной обитаемости планет считается тектоника плит с похожими на земные зонами субдукции. Последствия такой тектоники усиливаются вулканизмом и химическим выветриванием, которые продолжаются миллиарды лет. Именно эти факторы в сочетании с наличием воды регулируют климат Земли и делают ее пригодной для жизни.

Исследователи из Университета Сент-Эндрюс решили выяснить, могут ли недавно открытые экзопланеты поддерживать тектонику плит, подобную земной. Их исследование добавляет в классификацию экзопланет новые геологические параметры.

«Фактически, новая модель предоставляет шаблон, с помощью которого можно предсказать природу тектоники плит в экзомирах. Можно сказать, что мы ищем новый параметр зоны обитаемости ("Зоны Златовласки"), но вместо значений температуры воды мы хотим изучить нужные условия для тектоники плит», – Сами Михаил, соавтор исследования.

Исследовательская группа использовала большой набор компьютерных моделей, чтобы выяснить, как различные комбинации планетных и звездных свойств влияют на толщину внешней твердой оболочки планеты. Они спрогнозировали, что древние и далекие от звезд миры имеют толстую и жесткую литосферу, но в некоторых обстоятельствах экзопланеты могут быть окружены хрупкой оболочкой толщиной всего в несколько километров.

Подобные миры ученые назвали планетами со «скорлупой». По своей структуре они могут напоминать низины на Венере. Ученые предполагают, что они есть, по крайней мере, на трех уже известных экзопланетах – TOI-1235b, HD 136352b и L 168-9b.

По оценкам исследователей, толщина хрупкого слоя на таких планетах составляет всего около одного километра, тогда как литосфера Земли и Марса, например, оценивается в 40 и 100 километров соответственно.

Ученые обнаружили, что температура поверхности планеты является основным фактором, определяющим толщину хрупких литосфер экзопланет, хотя свою роль играют также масса планеты, ее расстояние до звезды и даже возраст. 

«Наша общая цель – больше, чем просто понять капризы экзопланет. В конечном итоге мы хотим помочь в определении свойств, которые делают мир пригодным для жизни. В результате большая часть этой работы посвящена именно этой цели – узнать, уникальна ли Земля», – Пол Бирн, ведущий автор исследования.

Авторы работы надеются, что их исследование подтолкнет астрономов на дальнейшее изучение планет со «скорлупой» с помощью телескопов нового поколения.