Εντοπισμός πιθανής ηφαιστειακής δραστηριότητας σε εξωπλανήτη. The Volcano Planet LHS 3844b

Ομάδα ερευνητών υπό τον Τομπάιας Μέιερ του CSH (Center for Space and Habitability) στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και με τη συμμετοχή του ETZ Zurich, του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης και του ΝCCR PlanetS ανακάλυψαν στοιχεία μοτίβων ροών εντός ενός πλανήτη σε απόσταση 45 ετών φωτός από τη Γη – του LHS 3844b. LHS 3844b’s hemispheric tectonics is the direct consequence of a significant temperature contrast between its day- and nightside and is absent in the present-day Solar System. This illustration shows the possible interior dynamics of the hot super-Earth LHS 3844b. Image credit: Universität Bern / University of Bern / Thibaut Roger

Η τεκτονική δραστηριότητα στη Γη δεν είναι υπεύθυνη μόνο για βουνά και σεισμούς, μα και για τον κύκλο που φέρνει υλικό από το εσωτερικό του πλανήτη στην επιφάνεια και την ατμόσφαιρα, και μετά το μεταφέρει πίσω, κάτω από τον φλοιό της Γης. Ως εκ τούτου, έπαιξε σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των συνθηκών που έκαναν τη Γη κατοικήσιμη.

Μέχρι τώρα δεν είχαν βρεθεί σε εξωπλανήτες στοιχεία τεκτονικής δραστηριότητας σε πλήρες πλανητικό επίπεδο. Ομάδα ερευνητών υπό τον Τομπάιας Μέιερ του CSH (Center for Space and Habitability) στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και με τη συμμετοχή του ETZ Zurich, του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης και του ΝCCR PlanetS ανακάλυψαν στοιχεία μοτίβων ροών εντός ενός πλανήτη σε απόσταση 45 ετών φωτός από τη Γη – του LHS 3844b. Τα σχετικά αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Astrophysical Journal Letters.

Tobias G. Meier, Center for Space and Habitability (CSH) and NCCR PlanetS, University of Bern. © Universität Bern / University of Bern, Photo: Felix Meier

«Η παρατήρηση ενδείξεων τεκτονικής δραστηριότητας είναι πολύ δύσκολη, επειδή συνήθως κρύβονται κάτω από μια ατμόσφαιρα» εξηγεί ο Μέιερ. Ωστόσο πρόσφατα αποτελέσματα έδειξαν πως ο LHS 3844b πιθανότατα δεν έχει ατμόσφαιρα. Λίγο μεγαλύτερος από τη Γη και πιθανότατα αντίστοιχα βραχώδης, είναι σε τροχιά γύρω από το άστρο του σε τόσο μικρή απόσταση που η μία πλευρά του πλανήτη είναι συνεχώς σε φως και η άλλη συνεχώς σε σκοτάδι- όπως η ίδια πλευρά της Σελήνης βλέπει πάντα προς τη Γη. Χωρίς ατμόσφαιρα να προστατεύει από την ακτινοβολία, η επιφάνεια είναι πάντα πολύ θερμή- ικανή να φτάνει μέχρι και 800 βαθμούς Κελσίου στη φωτεινή πλευρά. Στη σκοτεινή πλευρά οι θερμοκρασίες είναι εξαιρετικά χαμηλές- πέφτοντας ακόμα και κάτω από τους 250 βαθμούς Κελσίου. «Σκεφτήκαμε πως αυτή η μεγάλη αντίθεση θερμοκρασίας μπορεί να επηρεάζει τη ροή υλικού στο εσωτερικό του πλανήτη» είπε ο Μάιερ.

The volcano planet LHS 3844b might be filled with active volcanoes covering half its surface, forming a glowing red alien world. An artist’s concept of LHS 3844b, showing the day side of this planet awash with volcanic activity. Image credit: The Cosmic Companion / Created in NASA’s Eyes

Για να δοκιμάσουν τη θεωρία τους, οι ερευνητές έκαναν προσομοιώσεις υπολογιστή- και οι περισσότερες έδειξαν ότι υπήρχε μόνο ροή προς τα πάνω στη μια πλευρά του πλανήτη και προς τα κάτω στην άλλη. Ως εκ τούτου, όπως σημειώνει ο Μάιερ, το υλικό έρεε από το ένα ημισφαίριο στο άλλο. Ωστόσο, η κατεύθυνση δεν ήταν πάντα η ίδια. «Με βάση αυτά που έχουμε συνηθίσει στη Γη, θα περίμενε κανείς το υλικό στη θερμή φωτεινή πλευρά να είναι ελαφρύτερο και ως εκ τούτου να ρέει προς τα πάνω και το αντίθετο» είπε άλλος ένας εκ των ερευνητών, ο Νταν Μπόουερ. Ωστόσο κάποιες προσομοιώσεις έδειξαν ακριβώς τις αντίθετες κατευθύνσεις- και αυτό θεωρείται πως οφείλεται στην αλλαγή του ιξώδους με τη θερμοκρασία: Το ψυχρό υλικό είναι πιο άκαμπτο και ως εκ τούτου δεν «θέλει» να καμφθεί, να σπάσει ή να υποχωρήσει στο εσωτερικό. Ωστόσο, το θερμό υλικό ρέει προς το εσωτερικό του πλανήτη.

Σε κάθε περίπτωση, τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πώς μια πλανητική επιφάνεια και το εσωτερικό μπορούν να ανταλλάσσουν υλικό υπό συνθήκες πολύ διαφορετικές από αυτές της Γης. Οι ροές αυτές θα μπορούσαν να έχουν περίεργες συνέπειες: «Σε οποιαδήποτε πλευρά του πλανήτη το υλικό ρέει προς τα επάνω, θα περίμενε κάποιος μεγάλη ηφαιστειακή δραστηριότητα σε αυτή την πλευρά» είπε ο Μπόουερ, προσθέτοντας πως «παρόμοιες βαθιές ροές προς τα πάνω στη Γη προκαλούν ηφαιστειακή δραστηριότητα στη Χαβάη και την Ισλανδία». Ως εκ τούτου, θα μπορούσε να φανταστεί κανείς ένα ημισφαίριο με αμέτρητα ηφαίστεια, και ένα χωρίς σχεδόν κανένα.

Πηγές: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abe400/meta - http://www.sci-news.com/astronomy/lhs-3844b-hemispheric-tectonics-09417.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1700531/entopismos-pithanis-ifaisteiakis-drastiriotitas-se-eksoplaniti