К2-141b – най-негостоприемния свят откриван някога

Астрономи са открили най-негостоприемната планета, на която валят скали, където има океани от лава с дълбочина от 100 км и духат ветрове с повече от 4800 км в час.

Планетата е с размерите на Земята и има ветрове със скорост повече от четири пъти по-висока от скоростта на звука, с температури от около 3000 градуса по Целзий от едната страна – достатъчно гореща, за да изпари скала. Но температурите падат до под минус 200 С от другата й страна, достатъчно, за да замразят азот.

Причудливата екзопланета също крие обширен океан от магма – дълбок повече от 100 км. Наречена K2-141b, планетата се намира на около 200 светлинни години от Земята и определено е една от „най-екстремните“, откривани някога.

Изучаването й хвърля нова светлина върху еволюцията на Земята. Водещият автор Джианг Нгуен, докторант в университета Йорк, Торонто, заявява: „Изследването е първото, което прави прогнози за метеорологичните условия на K2-141b.“

Огненият, горещ свят има повърхност, океан и атмосфера, изградени от едни и същи съставки – скали. Има морета от разтопена лава.

Планетата, описана в Месечните известия на Кралското астрономическо общество, е открита преди две години от космическия телескоп Кеплер.

Компютърните симулации вече прогнозират времето на планетата. Екстремните условия могат да променят трайно повърхността и атмосферата й с течение на времето.

Анализът на светлинните модели показва, че две трети от K2-141b е с лице обливано от безкрайна дневна светлина. На Земята и двете полукълба приемат слънчевите лъчи еднакво.

Екзопланетата принадлежи към подмножество скалисти планети, които обикалят много близо до своята звезда, обясняват изследователите.

Тази близост държи планетата гравитационно заключена на място с една и съща страна, винаги обърната към слънцето и в крайна сметка създава тънка атмосфера в някои области.

Съавторът, професор Николас Коуън от университета Макгил, Монреал, казва: „Нашето откритие вероятно означава, че атмосферата се простира малко отвъд брега на океана от магма, което улеснява откриването й с космически телескопи.“

Силната топлина води до „валежи“ от скали – сякаш са частици вода. Подобно на водния цикъл на Земята, където водата се изпарява, издига се в атмосферата, кондензира и пада обратно като дъжд, така и натрият, силициевият моноксид и силициевият диоксид на K2-141b „валят“. На Земята дъждът се връща обратно в океаните, където отново ще се изпари и водният цикъл се повтаря.

На K2-141b минералните пари, образувани от изпарена скала, се отвеждат към студената нощна страна от свръхзвукови ветрове и падат като „дъжд“ обратно в океана от магма. Получените течения се връщат обратно към горещата дневна страна на екзопланетата, където скалата се изпарява за пореден път.

И все пак цикълът на K2-141b не е толкова стабилен, колкото този на Земята, казват учените. Обратният поток от океана от магма към дневната страна е бавен.

В резултат на това учените прогнозират, че минералният състав ще се промени с течение на времето и в крайна сметка ще промени самата повърхност и атмосфера на K2-141b.

Проф. Коуан казва: „Всички скалисти планети, включително Земята, започват съществуването си като разтопени светове, но след това бързо се охлаждат и втвърдяват. Планетите от лава ни дават поглед на този етап от планетарната еволюция.“

Следващата стъпка ще бъде да се провери дали тези прогнози са верни, казват учените. Сега екипът разполага с данни от космическия телескоп Spitzer, които трябва да им дадат първи поглед върху дневната и нощната температура на екзопланетата.

Със стартирането на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ през 2021 г. те също така ще могат да проверят дали атмосферата се държи както предвиждат.

„Космическите телескопи от следващо поколение, като Джеймс Уеб, ще могат да открият това на стотици светлинни години“, добавя Нгуен.