Новое исследование Университета Чикаго под руководством профессора Элизы Кемптон ставит под сомнение устоявшуюся картину мини-Нептунов — планет, меньше Нептуна, окружённых плотной атмосферой. Ранее многие считали, что такие миры покрыты глобальными океанами расплавленной магмы из‑за сильного нагрева от родительской звезды в сочетании с лёгкой атмосферой.
Наблюдения космического телескопа Джеймса Уэбба для планеты GJ 1214 b показали, что её атмосфера может содержать более тяжёлые молекулы, чем простой водород и гелий. Более тяжёлая атмосфера создаёт на поверхность гораздо большее давление. Команда отмечает, что при таком давлении расплавленная порода способна сжаться и вновь превратиться в твёрдую породу, подобно тому как в глубоком земном ядре углерод превращается в алмаз.
Чтобы оценить распространённость этого эффекта, исследователи создали серию моделируемых планет с разными типами атмосфер и температурами. По моделям получается, что значительная часть мини-Нептунов, ранее рассматривавшихся как «мира лавы», может иметь твёрдую поверхность, удерживаемую весом плотной атмосферы. Как отмечает Кемптон, «это либо–или»: можно иметь пол, покрытый лавой, или твёрдую поверхность, и атмосферные свойства решают, к какому режиму принадлежит планета.
- Наблюдения: GJ 1214 b показал тяжёлые молекулы.
- Моделирование: разные атмосферы и температуры тестировали влияние давления.
- Выводы: значительная доля мини-Нептунов может быть твёрдой.
Первыми авторами работы были Боди Бреза и Мэтью Никсон (ныне 51 Pegasi b postdoctoral fellow в Университете штата Аризона). Эдвин Кит ранее предлагал идею, что океаны магмы могут «поглощать» свои небеса; новое исследование рассматривает эту идею подробнее. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters; источник — University of Chicago.
Сложные слова
- исследование — научная работа для получения новых данных
- атмосфера — газовая оболочка вокруг планеты или телаатмосферой, атмосфер, атмосферы
- расплавленной — превращённый в жидкость от нагреварасплавленная
- порода — твёрдый материал, из которого состоит планетапороду
- давление — сила, действующая на поверхность или внутри теладавления
- сжаться — уменьшиться в размере от внешнего давления
- моделирование — создание упрощённой версии для проверки идей
- распространённость — частота или степень распространения явления
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Если значительная доля мини-Нептунов имеет твёрдую поверхность, как это может повлиять на планетологию и поиск потенциально пригодных для жизни миров? Обоснуйте ответ.
- Какие дополнительные наблюдения или данные, по вашему мнению, помогли бы подтвердить идею о тяжёлой атмосфере на других мини-Нептунах? Объясните почему.
- Почему важно в моделях проверять разные типы атмосфер и температуры при оценке распространённости эффекта, описанного в статье?
Похожие статьи
Учёные создали синтетический гель для клеток молочной железы
В 2020 году учёные из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре разработали синтетический гель на основе водорослей. Материал поддерживает эпителиальные клетки молочной железы и может быть изменён для изучения роста тканей.
Учёные отследили активность мозга по отдельным клеткам в течение суток
Учёные разработали экспериментальные и вычислительные методы для отслеживания активности нейронов в мозге мышей в течение суточного цикла. Работа, опубликованная в PLOS Biology, показала сдвиг активности от глубины к коре мозга.
Стволовые клетки передают митохондрии с помощью наночастиц
Учёные из Texas A&M использовали наночастицы «nanoflowers», чтобы увеличить производство митохондрий в стволовых клетках. Усиленные клетки передавали митохондрии старым и повреждённым клеткам и восстанавливали их энергию и функции.
Новый световой метод для измерения активности клеток мозга
Учёные создали инструмент на основе биолюминесценции, который измеряет активность внутри живых клеток мозга без внешнего освещения. Метод работает в экспериментах на мышах и рыбках и позволяет записывать сигнал много часов подряд.