Araştırma garip lav dünyalarına yeni bir ışık tutuyor

Bugüne kadar keşfedilen tüm kayalık ötegezegenlerin yaklaşık %50'sinin yüzeylerinde magmayı tutabildiği bulunmuştur; bunun nedeni muhtemelen bu gezegenlerin ev sahibi yıldızlarına çok yakın olmaları ve 10 günden daha kısa bir sürede yörüngeye girmeleridir. Bu kadar yakın olmak, gezegenin sert hava koşulları tarafından bombardımanına uğramasına neden oluyor ve yüzey sıcaklıklarını aşırı uçlara zorluyor, bu da onu bugün bildiğimiz yaşam için neredeyse tamamen yaşanmaz hale getiriyor.

Şimdi, yeni bir çalışmada bilim adamları, bu geniş erimiş okyanusların, sıcak kayalık Süper Dünyaların boyutları ve evrimsel yolları gibi gözlemlenen özellikleri üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğunu gösterdi.

Yakın zamanda The Astrophysical Journal'da yayınlanan araştırmaları, lavların son derece sıkıştırılabilir doğası nedeniyle, magma okyanuslarının, atmosferleri olmayan lav bakımından zengin gezegenlerin, benzer büyüklükteki katı gezegenlerden biraz daha yoğun olmasına neden olabileceğini ve aynı zamanda mantolarının yapısını etkileyebileceğini buldu. Bir gezegenin çekirdeğini çevreleyen kalın iç katman.

Çalışmanın başyazarı ve Ohio State Üniversitesi'nde astronomi alanında yüksek lisans öğrencisi olan Kiersten Boley, yine de, bu nesnelerin yeterince incelenmediği için lav gezegenlerinin temel işleyişini karakterize etmenin zor bir iş olabileceğini söyledi.

Araştırması, hangi temel bileşenlerin dış gezegenleri benzersiz kıldığını ve bu unsurların nasıl değiştirildiğini anlamak etrafında dönen Boley, "Lav dünyaları çok tuhaf, çok ilginç şeyler ve ötegezegenleri tespit etme şeklimiz nedeniyle onları bulma konusunda daha önyargılıyız" dedi. Lav dünyaları söz konusu olduğunda sıcaklıkları onları tamamen değiştirebilir.

Bu gizemli yanan dünyaların en bilinenlerinden biri, bilim adamlarının hem ışıltılı gökyüzüne hem de çalkantılı lav denizlerine ev sahipliği yaptığı, yaklaşık 41 ışıkyılı uzaklıktaki bir ötegezegen olan 55 Cancri e'dir.

Güneş sistemimizde Jüpiter'in uydusu Io gibi volkanik açıdan son derece aktif nesneler olsa da, kozmosun sınırları içinde bilim adamlarının yakından inceleyip kişisel olarak inceleyebilecekleri gerçek lav gezegenleri yok. Bununla birlikte, Boley, magma okyanuslarının bileşiminin diğer gezegenlerin evrimine nasıl katkıda bulunduğunu (ne kadar süre erimiş halde kaldıkları ve sonunda hangi nedenlerle soğudukları gibi) araştırmak, Dünya'nın kendi ateşli tarihine dair ipuçları sunabileceğini söyledi.

Boley, "Gezegenler ilk oluştuğunda, özellikle kayalık karasal gezegenler, soğurken magma okyanusu aşamasından geçiyorlar" dedi. "Yani lav dünyaları bize neredeyse tüm karasal gezegenlerin evriminde neler olabileceğine dair bir fikir verebilir."

Araştırmacılar, dış gezegen iç modelleme yazılımı Exoplex'i ve çeşitli magma bileşimleri hakkında bilgi içeren bir modül oluşturmak için önceki çalışmalardan toplanan verileri kullanarak, yüzey sıcaklıkları 2600 ila 3860 Fahrenheit arasında olan Dünya benzeri bir gezegenin çeşitli evrim senaryolarını simüle ettiler. Gezegenin katı mantosunun sıvıya dönüşeceği erime noktası.

Ekip, oluşturdukları modellerden, magma okyanusu gezegenlerinin mantolarının üç biçimden birini alabileceğini ayırt edebildi: İlki, mantonun tamamının tamamen erimiş olduğu, ikincisi, yüzeyde bir magma okyanusunun bulunduğu ve bir magma okyanusunun yer aldığı bir form. Yüzeyde bir magma okyanusu, ortada katı bir kaya tabakası ve gezegenin çekirdeğine en yakın yerde bulunan başka bir erimiş magma tabakasından oluşan üçüncü sandviç benzeri model.

Sonuçlar, ikinci ve üçüncü formların tamamen erimiş gezegenlere göre biraz daha yaygın olduğunu gösteriyor. Magma okyanuslarının bileşimine bağlı olarak, bazı atmosfersiz dış gezegenler, milyarlarca yıl boyunca erken atmosferlerin oluşumu için gerekli olan oksijen ve karbon gibi uçucu elementleri yakalama konusunda diğerlerinden daha iyidir.

Örneğin, çalışma, Dünya'dan 4 kat daha büyük olan bazal magma sınıfı bir gezegenin, bugün Dünya'nın okyanuslarında bulunandan 130 kat daha fazla su kütlesini ve gezegenin yüzeyinde şu anda mevcut olan karbon miktarının yaklaşık 1000 katı kadar su tutabildiğini belirtiyor. ve kabuk.

reklamcılık

kaynakça: Ohio State University. "Study sheds new light on strange lava worlds." ScienceDaily. ScienceDaily, 27 September 2023. <www.sciencedaily.com/releases/2023/09/230927002506.htm>.