Международная группа планетологов провела масштабное компьютерное моделирование, чтобы увидеть, как различные комбинации планетных и звездных свойств влияют на толщину внешнего слоя планеты — литосферы. Их модели предсказывают, что маленькие, старые или далекие от своей звезды планеты, вероятно, будут иметь толстые твердые литосферы, но в некоторых обстоятельствах внешний хрупкий слой планеты может быть толщиной всего в несколько километров. Такие планеты авторы исследования назвали «планетами из яичной скорлупы». Предположительно, к ним относятся по крайней мере три уже известные внесолнечные планеты — TOI 1235b, HD 136352b и L 168-9b.
«Понимание того, есть ли возможность тектоники плит, — действительно важная вещь, которую нужно знать о мире, потому что тектоника плит может потребоваться для того, чтобы большая скалистая планета стала пригодной для жизни, — говорит планетарный геолог Пол Бирн из Университета штата Северная Каролина и Университета Вашингтона в Сент-Луисе. — Поэтому это особенно важно, когда мы говорим о поисках подобных Земле миров вокруг других звезд и когда мы в целом характеризуем обитаемость планет. Из опубликованных работ мы знаем, что существуют экзопланеты, которые испытывают более экстремальные условия, чем те, что мы наблюдаем в нашей Солнечной системе. Они могут быть ближе к своей звезде, могут быть намного больше или иметь более горячую поверхность, чем планеты, которые мы видим в нашей собственной системе».
Пол Бирн и его коллеги хотели выяснить, какие параметры планет и звезд играют наиболее важную роль в определении толщины планетарной литосферы. Ее толщина помогает определить, может ли планета поддерживать высокий рельеф, такой как горы, и имеет ли правильный баланс между жесткостью и гибкостью, чтобы одна часть поверхности могла погружаться под другую, — отличительный признак тектоники плит. Именно этот процесс помогает Земле регулировать свою температуру в геологических временных масштабах, поэтому тектоника плит считается важным фактором для обитаемости планеты.
Запустив более тысячи моделей с разными параметрами, ученые обнаружили, что температура поверхности является основным фактором, определяющим толщину литосферы, но играют роль также планетная масса, расстояние до звезды и даже возраст планеты.
Исследование опубликовал Journal of Geophysical Research: Planets.