Что происходит во время приливов на экзопланетах?

Ученые из НАСА пришли к выводу, что тепло, возникающее в результате приливных явлений на планетах с вытянутыми орбитами, может способствовать благоприятным для жизни условиям. Результаты своего исследования авторы опубликовали в The Astrophysical Journal, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте НАСА.

Астрономы установили, что планеты, внутреннее содержание которых включает в себя несколько слоев вещества различной плотности и структуры, в результате приливных явлений высвобождают тепловую энергию, которая может способствовать созданию и поддержанию благоприятных для жизни условий на космическом теле. Слои могут включать в себя, например, пласты коры, мантии и вещество ядра.

Ученые смоделировали динамику приливов на планетах, объем которых до 2,5 раз больше объема Земли. Орбиты таких планет, первоначально вращающихся по вытянутым эллиптическим траекториям, в результате приливных явлений могут эволюционировать в похожие на круговые — орбиты, аналогичные земной.

Планеты, которые движутся по вытянутым эллиптическим траекториям, подвержены интенсивному воздействию со стороны многих факторов. Во-первых, это опасность столкновения с массивными космическими телами, в том числе с другими планетами и родительской звездой.

Во-вторых, силы гравитации по-разному действуют на вещество планеты на расстояниях наибольшего удаления и сближения от родительской звезды, вызывая приливы (и отливы) — деформации формы небесного тела. Эти явления приводят к появлению сил внутреннего трения, разогревающего вещество в нем и колебаниям температуры в различных пластах внутренних слоев противоположных сторон планеты.

Моделирование, проведенное учеными, показывает, что относительно неблагоприятные условия на экзопланетах, движущихся по вытянутым орбитам, могут в случае слоистого внутреннего строения привести к эволюции орбиты космического тела в околокруговую, а тепловой разогрев вещества планеты может способствовать созданию благоприятных для жизни условий среды, в том числе и для планет, звезды которых испускают недостаточно света.

Ученые планируют продолжить свои исследования: в частности, их интересует динамика слоев внутри планеты и их относительный вклад в общий процесс приливных явлений.