Как атмосфера экзопланеты раскрывает тайны ее поверхности — выяснили астрофизики
Плотную атмосферу легче всего изучать, но она же может скрыть из виду поверхность планеты. Например, мир, подобный Венере, имеет настолько плотную атмосферу, что невозможно увидеть рельеф планеты. Кажется, что чем больше шансов понять атмосферу планеты, тем меньше — ее поверхность. Но ситуация может измениться благодаря новому исследованию, принятому к публикации в Monthly Notices of the Royal Astrophysical Society и доступному на сервере препринтов arXiv, пишет Universe Today.
На скалистых планетах идет сильный химический обмен между поверхностью и атмосферой. На Земле круговорот воды, сезоны роста растений, а также вулканическая активность влияют на состав атмосферы. На Венере, с ее плотной атмосферой и сухой поверхностью, скорость химического обмена между поверхностью и атмосферой быстрее.
В новом исследовании авторы утверждают, что для теплых миров, подобных Венере, с особенно плотной атмосферой, может быть достигнуто химическое равновесие между поверхностью и воздухом. Эти миры вращаются вокруг небольших звезд, поэтому они хорошо подходят для изучения атмосферы.
Команда смоделировала химические взаимодействия прямо на границе между атмосферой и каменистой поверхностью. Моделирование показало, что химическое равновесие для простых молекул, таких как углекислый газ, в атмосфере Венеры можно использовать для исследования состава ее поверхности. В зависимости от температуры поверхности на экзопланетах, подобных Венере, будет наблюдаться сильное взаимодействие для более сложных молекул CaAl2Si2О8 и MgAl2O4.
При определенных обстоятельствах небольшие скалистые миры, вращающиеся вокруг теплой звезды, могут стать отличными кандидатами для такого рода исследований. Их атмосферы откроют окно в состав их поверхности и даже геологическую активность. Можно даже определить определенные минералы на поверхности экзопланеты.
Информация такого рода жизненно важна для понимания того, как формируются планеты земного типа. Предыдущие исследования показали, что наша Солнечная система довольно необычна и что система, свободная от крупных планет во внутренней части, встречается редко. Понимая эволюцию и состав внутренних планет у других звезд, мы узнаем, почему наша Солнечная система так необычна, и, возможно, даже узнаем, вероятность появления жизни у других звезд.
