Как водород и магма рождают воду в недрах планет ⚡ экспресс
Эксперименты показали: в недрах субнептунов (планет средней массы) горячий плотный водород реагирует с магмой, выделяя воду — до десятков процентов от массы, намного больше, чем давали старые модели. Это означает, что планета, изначально богатая водородом, может стать водным миром без миграции к звезде. Поэтому найти много воды в атмосфере экзопланеты — не обязательно признак её рождения на окраине системы. Открытие заставляет пересмотреть, как состав связан с местом формирования планет.
Среди экзопланет часто встречаются субнептуны — миры чуть меньше Нептуна. Их открывают транзитным методом (по затенению звезды), пионером которого был Уильям Боруцки. Раньше считалось, что такие планеты либо сухие и окружены водородом, либо влажные, с большим количеством воды. Влажные якобы возникали далеко, где лёд собирается, а потом мигрировали ближе к звёздам. Новый эксперимент ломает эту схему.
В лаборатории сжали смесь водорода и силикатного расплава (магмы) при тысячах градусов. Глубины планет сработали как алхимическая печь: водород активно выдирал кислород из минералов, и из раскалённого камня рождалась вода. Такая реакция идёт без остатка: кремний уходит в металлический сплав, а каждый килограмм магмы отдаёт до ста граммов воды — почти полстакана. Массовая доля воды достигла десятков процентов, что намного выше старых оценок по моделям идеального газа.
Это значит, что планета с водородной атмосферой и океаном магмы способна превратиться в водный мир, не покидая своей орбиты. Анализ атмосферы с помощью спектроскопии (разложения света) теперь ненадёжен для определения места рождения. Обнаружение воды не доказывает миграцию — планета могла сама себя затопить. Астрономам, исследующим экзопланеты, придётся переписать их биографии.
🎯 Один килограмм силикатной магмы после реакции с водородом может отдать до 100 граммов воды — это почти полстакана жидкости, рождённой прямо в недрах планеты.