|
Возможно, экзопланеты скрывают свою атмосферу
|
|
|
|
Большинство обнаруженных нами экзопланет вращаются вокруг красных карликов. Это не потому, что красные карлики какие-то особенные, просто они распространены. Около 75% звезд в Млечном Пути являются красными карликами, поэтому можно ожидать, что планеты - красные карлики будут самыми многочисленными. Это также означает, что большинство пригодных для жизни миров будут вращаться вокруг этих маленьких холодных звезд, и это имеет некоторые существенные последствия для наших поисков жизни.
|
|
|
|
Начнем с того, что любой потенциально пригодный для жизни мир красного карлика должен будет вращаться вокруг своей звезды на близком расстоянии, чтобы в нем было достаточно тепла для таких вещей, как жидкая вода. Система TRAPPIST-1, о которой я говорил вчера, является хорошим примером этого. Три потенциально пригодные для жизни планеты системы вращаются на расстоянии, равном небольшой доле расстояния между Меркурием и Солнцем. Это означает, что они подвержены риску таких явлений, как звездные вспышки, но это также означает, что они почти наверняка подвержены влиянию приливов.
|
|
|
|
Приливная блокировка возникает, когда планета или спутник находятся так близко к своему спутнику, что приливные силы приводят к синхронизации их вращения с орбитальным движением. Когда планета находится в приливной блокировке, одна сторона всегда обращена к своей звезде, в то время как другая сторона всегда погружена в темноту.
|
|
|
Как вы можете себе представить, это означает, что теплая сторона прожаривается, в то время как другая замерзает. Это верно, если только на планете не будет хорошей атмосферы. При богатой водой атмосфере, подобной земной, тепло может перемещаться между дневной и ночной сторонами. Погода в таком мире была бы странной, но замкнутый на приливы мир мог бы быть пригоден для жизни, с довольно ровными дневными и ночными температурами.
|
|
|
|
Наблюдать за атмосферами планет, подверженных приливам, сложно, но у астрономов есть хитрость, позволяющая определить, существует ли атмосфера. Вместо того, чтобы пытаться получить спектры атмосферы, они могут просто измерить температуру поверхности планеты на противоположных сторонах.
|
|
|
|
Итак, посмотрите на звезду, когда планета движется перед ней, чтобы определить температуру темной стороны, и посмотрите на нее снова, когда планета движется позади звезды, чтобы определить температуру светлой стороны. Если темная и светлая стороны имеют резко различающиеся температуры, то у нее, должно быть, нет атмосферы. Проще простого. Но новое исследование показывает, что это не обязательно так. Статья опубликована на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
В этой статье авторы утверждают, что облака на темной стороне планеты могут искажать наши данные. Чтобы показать это, они рассмотрели замкнутый на приливы мир с плотной атмосферой. Согласно их моделям, атмосфера будет умерять глобальные температуры на планете, так что дневная сторона будет всего на несколько десятков градусов теплее, чем темная. Это похоже на дневные и ночные экстремумы в засушливом регионе на Земле. Несмотря на умеренный температурный сдвиг, его было бы достаточно, чтобы спровоцировать образование густых облаков на темной стороне.
|
|
|
|
В этом сценарии дневная сторона была бы в основном безоблачной, и мы измерили бы температуру тепла на поверхности планеты. Но при облачной темной стороне мы измерили бы температуру верхнего слоя облаков, который был бы намного холоднее. Таким образом, несмотря на то, что температура поверхности планеты довольно однородна, может показаться, что на ней наблюдается экстремальный температурный сдвиг, как в безвоздушном мире. Далее авторы рассматривают, как наблюдения с помощью JWST позволяют отличить облачные планеты от планет без атмосферы, но очевидно, что один простой трюк в поиске пригодных для жизни планет не так прост.
|
|
|
|
Источник
|
