Vulkani bi mogli osvijetliti noćno nebo ove egzoplanete

Do sada, istraživači nisu pronašli dokaze o globalnoj tektonskoj aktivnosti na planetama izvan našeg Sunčevog sistema. Pod vodstvom Univerziteta u Bernu i Nacionalnog centra kompetentnosti u istraživanju NCCR PlanetS, naučnici su sada otkrili da materijal unutar planete LHS 3844b teče s jedne hemisfere na drugu i mogao bi biti odgovoran za brojne vulkanske erupcije na jednoj strani planete. planeta.

Na Zemlji, tektonika ploča nije odgovorna samo za izdizanje planina i zemljotrese. To je također bitan dio ciklusa koji donosi materijal iz unutrašnjosti planete na površinu i atmosferu, a zatim ga prenosi nazad ispod Zemljine kore. Tektonika stoga ima vitalni uticaj na uslove koji na kraju čine Zemlju nastanjivom.

Do sada, istraživači nisu pronašli dokaze o globalnoj tektonskoj aktivnosti na planetama izvan našeg Sunčevog sistema. Tim istraživača predvođen Tobiasom Meierom iz Centra za prostor i nastanjivost (CSH) na Univerzitetu u Bernu i uz učešće ETH Zuricha, Univerziteta u Oxfordu i Nacionalnog centra kompetentnosti u istraživanju NCCR PlanetS sada je pronašao dokaze o obrasci toka unutar planete, koja se nalazi 45 svjetlosnih godina od Zemlje: LHS 3844b. Njihovi rezultati objavljeni su u Astrophysical Journal Letters.

Ekstremni kontrast i bez atmosfere

„Uočavanje znakova tektonske aktivnosti je veoma teško, jer su obično skriveni ispod atmosfere“, objašnjava Meier. Međutim, nedavni rezultati sugeriraju da LHS 3844b vjerovatno nema atmosferu. Nešto veći od Zemlje i vjerovatno slično kamenit, on kruži oko svoje zvijezde tako blizu da je jedna strana planete pod stalnom dnevnom svjetlošću, a druga u trajnoj noći - baš kao što je ista strana Mjeseca uvijek okrenuta prema Zemlji. Bez atmosfere koja ga štiti od intenzivnog zračenja, površina postaje nevjerovatno vruća: može doseći i do 800°C dnevno. Noćna strana se, s druge strane, smrzava. Temperature tamo mogu pasti ispod minus 250°C. "Mislili smo da bi ovaj jak temperaturni kontrast mogao uticati na protok materijala u unutrašnjosti planete", prisjeća se Meier.

Da bi testirao svoju teoriju, tim je pokrenuo kompjuterske simulacije sa različitim jačinama materijala i unutrašnjim izvorima grejanja, kao što su toplota iz jezgra planete i raspad radioaktivnih elemenata. Simulacije su uključivale veliki temperaturni kontrast na površini koji je nametnula zvijezda domaćin.

Protok unutar planete s jedne hemisfere na drugu

“Većina simulacija je pokazala da postoji samo uzlazni tok na jednoj strani planete i tok naniže na drugoj. Materijal je stoga tekao s jedne hemisfere na drugu”, izvještava Meier. Začudo, smjer nije uvijek bio isti. „Na osnovu onoga na šta smo navikli sa Zemlje, očekivali biste da materijal na vrućem danu bude lakši i da stoga teče prema gore i obrnuto“, objašnjava koautor Dan Bower sa Univerziteta u Bernu i NCCR PlanetS. Ipak, neke od simulacija timova su pokazale i suprotan smjer toka. “Ovaj u početku kontraintuitivan rezultat je zbog promjene viskoziteta s temperaturom: hladni materijal je čvršći i stoga ne želi da se savija, lomi ili uvlači u unutrašnjost. Topli materijal je, međutim, manje viskozan – tako da čak i čvrsta stijena postaje pokretljivija kada se zagrije – i može lako teći prema unutrašnjosti planete,” objašnjava Bower. U svakom slučaju, ovi rezultati pokazuju kako planetarna površina i unutrašnjost mogu razmjenjivati materijal u uvjetima koji su vrlo različiti od onih na Zemlji.

Vulkanska hemisfera

Takav protok materijala mogao bi imati bizarne posljedice. „Na kojoj god strani planete materijal teče prema gore, očekivalo bi se velika količina vulkanizma na toj određenoj strani“, ističe Bower. On nastavlja „slični duboki uzlazni tokovi na Zemlji pokreću vulkansku aktivnost na Havajima i Islandu“. Stoga bi se mogla zamisliti hemisfera s bezbroj vulkana – vulkanska hemisfera da tako kažemo – i ona bez gotovo ijednog.

“Naše simulacije pokazuju kako bi se takvi obrasci mogli manifestirati, ali bi to zahtijevalo detaljnija zapažanja da bi se potvrdila. Na primjer, s mapom površinske temperature veće rezolucije koja bi mogla ukazivati na pojačano ispuštanje plinova iz vulkanizma ili otkrivanje vulkanskih plinova. To je nešto za šta se nadamo da će nam buduća istraživanja pomoći da razumijemo”, zaključuje Meier.