С возрастом планеты остывают. Со временем их расплавленные ядра затвердевают, и внутренняя тепловыделительная активность ослабевает, становясь менее способными поддерживать жизнь в мире за счет регулирования углекислого газа для предотвращения неконтролируемого нагрева или охлаждения.Но астрономы из Вашингтонского и Аризонского университетов обнаружили, что для некоторых планет размером с нашу собственную гравитационное притяжение внешней планеты-компаньона может генерировать достаточно тепла — посредством процесса, называемого приливным нагревом — для эффективного предотвращения это внутреннее охлаждение и увеличивает шанс внутреннего мира на жизнь.
Астроном из Калифорнийского университета Рори Барнс — второй автор статьи, опубликованной в июльском выпуске Ежемесячных уведомлений Королевского астрономического общества. Ведущие авторы — аспирант Криста Ван Лаерховен и планетолог Ричард Гринберг из Университета Аризоны.
По словам Барнса, приливное нагревание является результатом гравитационного толчка и притяжения внешней планеты-компаньона на ее ближайшего соседа. Эффект происходит локально, так сказать, на спутниках Юпитера Ио и Европе.
Исследователи показали, что это явление может иметь место и на экзопланетах, находящихся за пределами Солнечной системы.Используя компьютерные модели, исследователи обнаружили, что этот эффект может происходить на более старых планетах размером с Землю на некруглых орбитах в обитаемой зоне маломассивных звезд или на тех, которые меньше четверти массы Солнца. Обитаемая зона — это полоса пространства вокруг звезды, которая позволяет вращающейся по орбите скалистой планете поддерживать жидкую воду на своей поверхности, давая таким образом шанс жизни.«Когда планета приближается к звезде, гравитационное поле сильнее, и планета деформируется в форму американского футбола.
Чем дальше от звезды, тем слабее поле и планета расслабляется, принимая более сферическую форму», — сказал Барнс. «Это постоянное изгибание заставляет слои внутри планеты труться друг о друга, вызывая нагрев от трения».Барнс добавил, что внешняя планета необходима для того, чтобы орбита потенциально обитаемой планеты оставалась некруглой. Когда орбита планеты круговая, гравитационное притяжение от ее звезды-хозяина постоянно, поэтому ее форма никогда не меняется, и нет приливного нагрева.
Итак, заключают исследователи, любые открытия планет размером с Землю в обитаемой зоне старых малых звезд должны сопровождаться поисками внешних планет-компаньонов, которые могут улучшить шансы внутреннего мира на существование жизни.По словам Барнса, совокупный эффект собственной тектоники древней планеты и приливного нагрева, создаваемого внешним спутником, может позволить таким планетам стать одними из самых долгоживущих поверхностных сред обитания во Вселенной.«Возможно, в далеком будущем, после того как наше солнце погаснет, наши потомки будут жить в таких мирах».Исследование проводилось через Виртуальную планетарную лабораторию, междисциплинарную исследовательскую группу из UW.
Исследование финансировалось Программой стипендий НАСА по наукам о Земле и космосе и Национальным научным фондом.
