Pierwsza egzoplaneta, która może być aktywna tektonicznie

Rozwój nauki i technologii umożliwia coraz lepsze poznawanie otaczającego świata oraz praw nim rządzących, a nasze zainteresowanie kosmosem jest jednym z motorów napędowych tego rozwoju. Do niedawna nie była nam znana żadna egzoplaneta aktywna tektonicznie, jednak teraz, dzięki obserwacjom oraz symulacjom komputerowym, naukowcy pod kierownictwem Tobiasa Meinera z Uniwersytetu w Bernie odkryli planetę, która może taką aktywność wykazywać. Mowa o planecie LHS 3844b, która oddalona jest od Ziemi o 45 lat świetlnych.

Choć pierwsze wzmianki o planetach leżących poza Układem Słonecznym pochodzą z XIX wieku, to dopiero wraz z nastaniem ery cyfrowej wiele odkryć udało się potwierdzić. Dla przykładu można wspomnieć o pierwszej udanej detekcji egzoplanety (tj. planety pozasłonecznej), która datowana jest na rok 1988. Odkrycia dokonali kanadyjscy astronomowie (B. Campbell, G.A.H. Walker i S. Yang) przy użyciu metod dopplerowskich, jednak potwierdzono je ostatecznie dopiero w 2002 roku. Według różnych źródeł obecnie stwierdzono istnienie 4687 (Encyklopedia pozasłonecznych układów planetarnych) lub 4352 (NASA Exoplanet Archive) planet.

Wśród wszystkich tych planet do niedawna naukowcy nie znaleźli dowodów na globalną aktywność tektoniczną. Dla przypomnienia - na przykładzie Ziemi można stwierdzić, że tektonika płyt przede wszystkim odpowiada za przenoszenie materiału z wnętrza planety na powierzchnię i dalej - do atmosfery. Migracja materii ma również miejsce w drugą stronę, podczas wsuwania się jednej płyty tektonicznej pod drugą, kiedy to materiał transportowany jest pod skorupę ziemską. Dla nas widoczną oznaką tych zjawisk są trzęsienia ziemi, wybuchy wulkanów czy wypiętrzone pasma górskie.

Wracając do LHS 3844b - jest ona nieco większa od Ziemi, a jej powierzchnia jest prawdopodobnie skalista. Ponadto nie posiada atmosfery, co znacznie ułatwia obserwacje śladów aktywności tektonicznej. Planeta krąży bardzo blisko swojej macierzystej gwiazdy, czego rezultatem jest nierównomierne jej nagrzewanie. Strona wystawiona na ekspozycję promieniowania nagrzewa się do temperatur sięgających 800°C, podczas gdy na drugiej, spowitej wiecznym mrokiem i zmarzliną, temperatura wynosi około -250°C. Na tej podstawie naukowcy wysnuli teorię, według której ostry kontrast temperatur może wpływać na przepływ materii we wnętrzu planety. Aby ją przetestować, przeprowadzono szereg symulacji komputerowych z zastosowaniem różnych materiałów oraz przy uwzględnieniu parametrów, takich jak wewnętrzne źródła ciepła (ciepło z jądra planety i rozpad pierwiastków radioaktywnych), a także duża różnica temperatur pomiędzy półkulami. Większość symulacji wykazała, że ​​po jednej stronie planety ruch materii skierowany był tylko ku powierzchni, natomiast po drugiej jedynie w kierunku jądra. Choć czasami kierunki tych przepływów stały w sprzeczności z intuicją, to na tej podstawie stwierdzono, że we wszystkich scenariuszach następował przepływ materiału pomiędzy półkulami. Efektem takiego stanu rzeczy byłaby wzmożona aktywność wulkaniczna i tektoniczna na jednej półkuli oraz znikoma na drugiej. Na podobnej zasadzie dzieje się to na Ziemi, gdzie aktywność wulkaniczna na Islandii czy w obrębie Pacyficznego Pierścienia Ognia napędzana jest przez przepływ materii w kierunku powierzchni planety. Odkrycie naukowców może pomóc zrozumieć przyszłe badania, kiedy staną się możliwe obserwacje zwiększonego odgazowywania z wulkanizmu lub wykrywania gazów wulkanicznych.

Źródło: unibe.ch (Uniwersytet Berneński)