Astronomové našli první možnou exoplanetu s tektonickou aktivitou
LHS 3844b je na první pohled tak trochu klišé. Nehostinná planeta, neslučitelná se životem, která nemá žádnou atmosféru. Čím je ale opravdu unikátní? Je to svět drsných kontrastů. Polovina planety je bezprostředně vystavena spalující záři a horku rudého trpaslíka, druhá polovina je permanentně odvrácena. Na „denní“ straně planety tak mohou panovat teploty až 800 stupňů Celsia. „Noční“ strana má zase naopak minus 250 stupňů Celsia. Takto je planeta „uzamčená“ na oběžné dráze. Jednou stranou v těsné blízkosti své hvězdy horká, druhou mrazivá.
„Mysleli jsme si, že tento prudký teplotní kontrast může ovlivnit tok materiálu uvnitř planety,“ vysvětlil Tobias Meier, astronom na Bernské univerzitě ve Švýcarsku.
Tektonika naruby
Desková tektonika otřásá zemským povrchem, na němž díky ní dokonce rostou hory. Je ale rovněž zodpovědná za cyklus, kdy je materiál z nitra planety dopravován na povrch. Následně putuje do atmosféry, aby se zase vrátil pod zemskou kůru.
Tektonické desky také mají zásadní vliv na podmínky, díky nimž je Země obyvatelná. Bez nich by nedocházelo k ochlazování zemského pláště. Došlo by k vyrovnání teplot a zmizela by konvekce. Bez tohoto proudění by se oslabilo, a po čase úplně zmizelo magnetické pole. A bez něj by dnes Země vypadala jako Mars.
Na základě fázové křivky jasu, možných teplot a počítačových modelů, které simulovaly tektonické materiály a zdroje tepla, Meierův tým a spolupracující vědci z Oxfordské univerzity a Švýcarského federálního technologického institutu v Curychu zjistili, že tok materiálu u jedné hemisféry proudil pouze směrem vzhůru, a pouze směrem dolů v případě hemisféry druhé. Materiál tedy cestuje z jedné hemisféry do druhé. Některé simulace navíc ukázaly opačný směr toku, než jak jej známe na Zemi.
Na Zemi je podstatná měnící se teplota plášťového materiálu, který je neustále v pohybu. Studenější hornina tuhne a stává se méně mobilní. Směřuje tedy směrem do nitra planety. Teplejší hornina se při dalším zahřívání stává stále tekutější a teče směrem na povrch.
Ale ne v případě LHS 3844b. „Tento zpočátku protiintuitivní výsledek je způsoben změnou viskozity s teplotou. Studený materiál je v tomto případě tužší, proto se nechce ohýbat, lámat nebo subdukovat do interiéru planety," vysvětluje Dan Bower, geofyzik z Bernské univerzity. Teplý materiál je zase méně viskózní. Pevná hornina, která proudí do druhé hemisféry, se ohřívá a stává se pak mobilnější. Pak proudí zpět směrem k nitru planety.
Jednoduše, povrch a nitro exoplanety si mohou vyměňovat materiál za podmínek, které se velmi liší od toho, co známe na Zemi.
„Na základě toho, na co jsme zvyklí na Zemi, byste očekávali, že horký materiál na dně bude lehčí, proto bude proudit nahoru a opačně,“ řekl Bower.
Sopečná hemisféra
„Na kterékoliv straně planety proudí materiál směrem vzhůru, tak na této konkrétní straně může být velké množství vulkanické aktivity,“ tvrdí Bower. Jinými slovy, jedna polokoule LHS 3844b může být doslova posetá sopkami a vykazovat intenzivní vulkanickou aktivitu, druhá téměř vůbec.
„Naše simulace ukazují, jak by se takové vzorce mohly projevit. K ověření by však bylo zapotřebí podrobnější pozorování. Například s mapou povrchové teploty s vyšším rozlišením, která by mohla ukázat zvýšené odplynění z vulkanické činnosti nebo detekovat vulkanické plyny. Doufáme, že nám tomu budoucí výzkum pomůže porozumět,“ uzavírá Meier. Psali jsme také: Planeta s extrémními, pro nás naprosto nepředstavitelnými teplotami obíhá modrou hvězdu.
