Ученые объяснили причину разнообразия в атмосферах экзопланет

Мощные столкновения могут объяснить различия между гигантскими каменистыми планетами, обнаруживаемыми вокруг иных звезд.

В новом исследовании показано, что тепло, генерируемое при столкновении космического тела с планетой, играет важную роль в удалении части атмосферы планеты – или даже всей атмосферы полностью. Широкое разнообразие размеров этих астероидов может объяснить наблюдаемое разнообразие более массивных каменистых планет.

Исследование появилось на сервере научных препринтов arxiv.org; главный автор Джон Биерстекер (John Biersteker).

Космический телескоп НАСА Kepler ("Кеплер"), называемый также "охотником за планетами", обнаружил удивительно большое число планет размерами между размером Земли и Нептуна, которые обращаются вокруг родительских звезд по узким орбитам. Рассчитав плотности этих планет, ученые пришли к выводу, что многие планеты обладают массивными гелиево-водородными атмосферами. Однако эти атмосферы имеют разные свойства, что указывает на различия в их эволюции, протекавшей после формирования планеты.

Как выяснили исследователи в новой работе при помощи компьютерного моделирования, для полного удаления атмосферы у молодой планеты не требуется чересчур массивное ядро. Смоделировав различные варианты столкновений, астрономы пришли к выводу, что удалить 50-100 процентов атмосферы у молодой экзопланеты способен объект массой не более одной десятой от массы планеты. Дополнительно удалению атмосферы способствует тот факт, что у молодой планеты, как правило, еще не сформирована твердая кора, и атмосфера дополнительно разогревается, быстро поглощая тепло из недр планеты через ее поверхность, отмечают авторы.