Новости / Внеземное / Изучено поведение исходных компонентов в недрах молодых планет
16.07.2025
Изучено поведение исходных компонентов в недрах молодых планет
Согласно традиционным моделям планетообразования, их основные компоненты, представленные водородом, водой в виде льда, камнем и металлами, не вступают в химические реакции между собой.
Новое исследование Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Принстонского университета было посвящено изучению химических реакций между водородом и водой в условиях экстремальных температуры и давления, характерных для недр молодых планет. В качестве метода ученые использовали квантово-механическое молекулярно-динамическое моделирование на суперкомпьютерах.
По результатам установлено, что в раскаленных недрах молодых планет водород и вода формируют однородную смесь. По мере остывания она начинает разделяться, что приводит к образованию слоистой структуры: легкий водород улетучивается в атмосферу, а более тяжелая вода, конденсируясь, осаждается в глубинные слои. Последнее может влиять на дальнейшую тепловую эволюцию, повышая температуру недр. К тому же таким образом может формироваться океан или обогащенный водой слой.
Данная теория может объяснить различия в тепловом излучении Урана и Нептуна, если на последнем этот процесс происходит активнее.
К тому же она ставит под сомнение потенциальную обитаемость некоторых экзопланет, включая K2-18 b и TOI-270 d, на которых предполагается наличие океанов. Ученые считают, что температура их недр может быть еще слишком высокой для дифференциации вещества.
Новая теория расширяет понимание эволюции экзопланет, особенно суперземель и мини-нептунов. К тому же она подчеркивает важность учета в моделях планетообразования взаимодействия атмосферы и недр. В дальнейшем она может быть использована для интерпретации данных наблюдений.
