Ученым известно, что в результате своего старения планеты постепенно остывают. Со временем их расплавленные мантии затвердевают и внутреннее генерирование тепла сильно истощается, становится все менее способным сохранить условия пригодными для жизни за счет регулирования уровня углекислого газа, которое должно предотвратить безостановочное нагревание или охлаждение.
Но астрономы из Университета Вашингтона и Университета Аризоны установили, что для некоторых планет, чей размер схож с размером нашей Земли, внешний компаньон может стать причиной генерирования достаточного количества тепла за счет процесса, который называется “приливным нагреванием”. Он эффективно предотвращать внутреннее охлаждение планеты, и увеличивает условия, при которых подповерхностный мир может поддерживать жизнь.
Приливное нагревание представляет собой процесс нагревания путем гравитационного отталкивания и притяжения внешнего компаньона планеты. Этот эффект можно заметить и в нашей Солнечной системе у Ио и Европы (спутники Юпитера). Исследователи показали то, что это явление может иметь место на экзопланетах за пределами Солнечной системы.
Используя компьютерные модели, ученые обнаружили, что эффект может возникать на старых Землеподобных планетах с некруговыми орбитами в обитаемой зоне звезд малых масс, или тех звезд, чья масса составляет менее одной четверти массы Солнца.
Когда планета движется по орбите и находится очень близко к звезде, гравитационное поле усиливается, и планета деформируется в овальную форму. Когда планета движется дальше и находится уже далеко от звезды, гравитационное поле ослабевает, и планета как бы “расслабляется”, принимая более сферическую форму. Эта постоянная подвижность и вызывает трение слоев внутри планеты, производя нагревание от трения.
Внешняя планета как раз необходима для того, чтобы орбита потенциально обитаемой планеты оставалась некруговой. Когда орбита планеты круговая, гравитационное притяжение от звезды постоянно, так что форма планеты не меняется, и нет приливного нагревания.
Таким образом, заключают исследователи, любые открытия планет, чей размер похож на размер Земли, в обитаемой зоне старых, малых звезд должен сопровождаться поисками внешних планет, которые могли бы улучшить шансы подповерхностного мира экзопланеты поддерживать жизнь.
Астроном Рори Барнс (Rory Barnes) является одним из автор статьи, опубликованной в июльском номере Monthly Notices Королевского астрономического общества. Над статьей также работали аспирант Криста Ван Лирховен (Christa Van Laerhoven) и планетарный ученый Ричард Гринберг (Richard Greenberg) из университета Аризоны.
Источник: arXiv