В атмосферах суперземель господствует турбулентность. В соответствии с представленными новыми исследованиями, водород и кислород под воздействием окружающих условий могут ускоренно превращаться в воду, вследствие чего невероятные массы воды в виде ливней обрушиваются на поверхность планет. Этот процесс может препятствовать потерям планетами в молодых системах больших объемов воды.
читать дальше
В атмосферах экзопланет высокие концентрации молекулярных водорода и кислорода вступают в реакцию и сгорают, в результате чего образуется жидкая вода. Молниеносная реакция определяет состав атмосферы и защищает планеты от потери водных запасов. Об этом свидетельствуют результаты нового исследования ученых Немецкого института воздухоплавания и космических полетов (DLR).
Когда планетарная атмосфера достигает определенного уровня содержания в ней молекулярных водорода и кислорода, может происходить очень быстрая реакция, вследствие которой образуется вода. Группа исследователей института DLR, специализирующаяся на изучении планет, на основании расчетов определила механизм, который вступает в действие вследствие световых молний в атмосфере или высокоэнергетического космического излучения. Этот процесс ведет к высвобождению в атмосфере огромных масс воды, которая затем выпадает на поверхность.
«Такое взрывное локальное сгорание выражается в быстром высвобождении энергии в форме света, высокой температуры и звука. Это, собственно говоря, такая же самая реакция, которая обеспечивает движение ракет», – говорит сотрудник института доктор Джон Ли Гренфель. Таким образом могут возникать массы воды, в десятки раз превышающие объем земных океанов.
В еще молодых планетных системах имеющаяся на них вода, с большой вероятностью занесенная туда кометами, подвергается расщеплению в результате сильного излучения, исходящего от звезды. Так появляются молекулярные водород и кислород. Водород может легко преодолевать поле притяжение планеты, в то время как молекулярный кислород накапливается в атмосфере. И без процесса рециркуляции вода в больших количествах утрачивалась бы для планет безвозвратно, а океаны бы просто высохли.
Команда Гренфеля занималась исследованием так называемых суперземель – планет, масса которых не превышает десяти земных масс, а радиус составляет от одного до двух радиусов Земли. Именно такой механизм рециркуляции, описанный Гренфлем и его группой, мог бы затормаживать и предотвращать потери воды суперземлями.
Вследствие расщепления воды молекулярный кислород в атмосфере такой планеты все более и более накапливается. Когда его концентрация превышает определенное граничное значение, происходит реакция. На очень сухих планетах молекулярный кислород может образовываться, когда двуокись углерода расщепляется энергией света их звезды. Так что и здесь реакция сжигания с водородом в воду вполне возможна. Но как эта вода преобразуется в осадки, пока еще до конца непонятно, так что этот вопрос станет частью дальнейших исследований.
Источник