Какво е влиянието на приливните ефекти върху планетите?

---

Увеличаване Планетите с ексцентрични орбити могат да изпитват силни приливни сили. Също така, планета покрита с много дебела ледена обвивка (вляво) ще е достатъчно еластична за да се огъва и да генерира много вътрешна топлина вследствие триенето. Това ще позволи формирането и просъществуването на подземни течни океани за много дълъг период от време. Някои планети от земен тип (вдясно) също ще се огъват задоволително добре, ако притежават полуразтопени вътрешности, каквато е земята например. Image Credit: NASA's Goddard Space Flight Center

Астрономите вече са открили много планети с големината на земята, които обаче пътуват по много по-опасни или направо екстремни орбити около своите звезди. Нещо повече, дори въз основа на наблюденията излиза, че тези планети са много чести не само в нашата, но и в другите звездни системи. Въпреки, че топлината може да бъде разрушителна сила за някои планети, топлината отделена от точното количество триене, може да бъде полезна и дори може да създаде условия за обитаемост.

Това всъщност е неочаквано добра новина за планетите с опасни орбити. Оказва се, че тези планети само заради вътрешното триене ще изпитат необходимата сила, която ще ги изнесе от опасната зона в по-безопасни, по-кръгови орбити и това става по-бързо, отколкото по-рано се е прогнозирало.

Компютърни симулации на млади планетни системи показват, че гигантските планети често разстройват орбитите на по-малките вътрешни светове. Дори ако тези взаимодействия не са непосредствено катастрофални, те могат да поставят планетата в коварна ексцентрична орбита. Това повишава шансът за сблъсък с друг орган на слънчевата система, която тя обитава, или дори за изхвърляне от системата.

Друга потенциална опасност от силно ексцентричната орбита е размерът на приливите и отливите, които планетата може да претърпи когато е много близо и съответно далеч от звездата си. Близо до звездата, гравитационната сила е достатъчна за да деформира цялата планета, а в по-далечните краища на орбитата, планетата може да възстанови първоначалната си форма. Това огъване произвежда триене, което генерира топлина. В екстремни случаи, приливите и отливите може да произвеждат достатъчно топлина, за да втечнят цялата планетата.

Едно от заключенията на изследването е, че някои планети могат да се придвижат в по-безопасна орбита за около от 10 до 100 пъти по-бързо от очакваното - само за няколко стотин хиляди години, вместо по-типичните няколко милиона години. Такива планети ще бъдат нагряти близо до точката на топене или, най-малкото, ще имат почти разтопен слой, подобен на този под земната кора. Техните вътрешни температури могат да варират от умерено топли, както е нашата планета днес, до по-високи температури, каквито са в дълбоката мантия.

Преходът към кръгова орбита ще бъде бърз, защото почти разтопения слой ще се огъва лесно, генерирайки повече топлина от триенето. Тази топлина обаче не е безплатна, тя е за сметка на гравитационната енергия, загубата на която трябва бързо да успокои планетата и да я постави в кръгова орбита. Тогава приливното отопление ще се изключи и повърхността може да стане достъпна, дори и за нас.

Като контраст, според новото проучване, ако един свят е много нагорещен или той е напълно течен, тогава приливите няма да произвеждат никакво триене. Също така учените са установили, че противно на досегашното мнение, един напълно твърд свят също е склонен да се противопоставя на приливните ефекти - той ще освобождава своята енергия много бавно. Това може да е особено вярно за планети далеч от своите звезди. Ако тези светове не са смущавани от други органи, те могат да запазят своите ексцентрични орбити стабилни за много дълъг период от време.

Това отново е благоприятен случай, защото колкото по-дълго една далечна планета се движи по некръгова орбита, толкова по-дълго биха просъществували нейните хипотетични подземни океани. Приливната сила всъщност ще осигури още един източник енергия, който ще увеличи обитаемата зона.

Изненадващ е и друг резултат, когато планетата е покрита с дебел слой лед. Този леден слой, дебел хиляди километри, ще бъде много еластичен. Тази обвивка ще реагира добре на приливите и отливите, което означава повече топлина. Нещо повече, учените са установили, че леден слой или почти разтопен такъв, може да бъде само няколкостотин километра дебел, за да диктува световното поведение.

За момента са изследвани планети, които са с размерите от тези на земята до два и половина пъти по-големи. По-високият клас планети вероятно ще изпитват по-силни приливни сили и ще генерират повече топлина съответно. Сега, учените са показали значението приливния ефект за една планета, следващата стъпка е да се проучи как слоевете разтопен материал се променят с времето.

---

• Екзопланети

• 1885
• 0
• Jul 23, 2014

---

Коментар