Представьте себе планету размером с Землю, которая совсем не похожа на Землю. Половина этого мира заперта в постоянном дневном времени, другая половина в постоянной ночи, и она покрыта коврами действующих вулканов. Астрономы открыли эту планету. Планета, названная LP 791-18d, вращается вокруг небольшого красного карлика на расстоянии около 90 световых лет от нас. Вулканическая активность делает открытие особенно примечательным для астрономов, потому что вулканизм способствует взаимодействию между внутренней и внешней частью мира. «Почему вулканизм так важен? Это основной источник, влияющий на планетарную атмосферу, а с атмосферой у вас может быть поверхностная жидкая вода — требование для поддержания жизни, какой мы ее знаем», — сказал астрофизик Калифорнийского университета в Риверсайде Стивен Кейн.
Астрономы уже знали о двух других мирах в этой звездной системе, LP 791-18b и c. Внешняя планета c примерно в 2,5 раза больше Земли и почти в девять раз больше ее массы. Во время каждого оборота вокруг звезды планеты c и d проходят очень близко друг к другу. При этом массивный размер c создает гравитационное притяжение, которое делает орбиту планеты d более эллиптической, а не идеально круглой. Эти деформации орбиты создают трение, которое нагревает внутреннюю часть планеты, вызывая вулканическую активность на поверхности. Исследователи нашли планету, используя данные спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS и ушедшего в отставку космического телескопа Spitzer. Кейн был частью команды, проводившей первоначальные наблюдения TESS, и соавтором статьи о недавно открытой планете, опубликованной в научном журнале Nature.
Еще одной ключевой особенностью планеты, описанной в статье, является то, что она не вращается. «LP 791-18d заблокирована приливом, а это означает, что одна и та же сторона постоянно обращена к своей звезде», — сказал Бьорн Беннеке, соавтор статьи и профессор астрономии в Институте исследований экзопланет Тротье при Монреальском университете. «Дневная сторона, вероятно, будет слишком горячей для существования жидкой воды на поверхности. Но уровень вулканической активности, который, как мы подозреваем, происходит по всей планете, может поддерживать атмосферу, которая может позволить воде конденсироваться на ночной стороне», — сказал Беннеке.
Хотя присутствие такого количества постоянно извергающихся вулканов, вероятно, сделало бы планету непригодной для жизни, их присутствие дает новую информацию об эволюции. «Большой вопрос в астробиологии, области, которая широко изучает происхождение жизни на Земле и за ее пределами, заключается в том, необходима ли тектоническая или вулканическая активность для жизни», — сказала Джесси Кристиансен, соавтор статьи и научный сотрудник Калифорнийского технологического института. «В дополнение к потенциальному созданию атмосферы эти процессы могут взбалтывать материалы, которые в противном случае опустились бы вниз и застряли в земной коре, в том числе те, которые, по нашему мнению, важны для жизни, такие как углерод», — сказал Кристиансен.
Недавнее открытие действующих вулканов на Венере также показывает, что планеты размером с Землю могут продолжать увеличивать свою атмосферу, с тектоникой плит или без нее. Основными составляющими вулканических выбросов являются углекислый газ и водяной пар, парниковые газы, которые могут помочь согреть планету. «На Венере вулканический углекислый газ остался в атмосфере, подтолкнув планету к безудержному парниковому состоянию», — сказал Кейн. «Сегодня температура на поверхности Венеры составляет более 850 градусов по Фаренгейту — жарко, как в дровяной печи для пиццы, — и шансы на жизнь там невелики. Но, возможно, так было не всегда», — сказал он. «Вулканы могут быть большой частью головоломки о том, что на самом деле произошло на Венере. Такие планеты, как LP 791-18d, могут дать важную информацию о том, как вулканы со временем формируют планетарную среду, в том числе Венеру и Землю».
