Водородная атмосфера у раскалённых планет: секрет в вулканах ⚡ экспресс
Экзопланеты с водородной атмосферой обычно её быстро теряют. Но если каменистая планета близка к звезде и на вытянутой орбите, приливной разогрев вызывает вулканизм, постоянно пополняющий водород. Моделирование с учётом приливного тепла и химии недр показало: для поддержания такой атмосферы нужны высокая эксцентричность, водонасыщенная магма и восстановленные расплавы. Примечательно, что обнаружение тонкой водородной оболочки — признак текущей вулканической активности. Учёные выделили «зону дегазации» — перспективные для поиска таких миров с JWST области параметров.
У многих планет у других звёзд — экзопланет — орбиты вытянуты. При каждом сближении гравитация звезды сжимает и растягивает их, будто месит тесто. Трение разогревает недра до такой степени, что камень плавится, создавая подземные океаны магмы.
В этой раскалённой смеси вода из минералов расщепляется и выделяет водород. Лёгкий газ норовит улететь, как пар из кастрюли, но беспрерывные извержения вулканов выбрасывают свежие порции. Планета напоминает кипящий суп: испарение компенсируется добавлением бульона. Так поддерживается тонкая водородная оболочка, которую иначе унесло бы в космос.
Джеймс Уэбб засекает такие миры, когда они проходят по диску звезды. Метод анализа проходящего света выявляет поглощение в водородной дымке — признак неутихающего вулканизма. Если же оболочки нет, значит, внутри мало воды или магма остыла. Самое удивительное: по толщине этого слоя астрономы вычисляют силу извержений на планете, которую никогда не увидят в телескоп.
🎯 На спутнике Юпитера Ио приливный разогрев вызывает сотни действующих вулканов — это самые мощные извержения в Солнечной системе.