天文學家可能開始了解熔巖行星的情況。
這些熾熱的世界與 的密度相似,但它們圍繞恒星運行的距離非常近,以至于白天的酷熱溫度融化了構成它們的巖石,從而形成了可能覆蓋其表面的巖漿海洋。
科學領域,對于它們的動力學、內部結構和演化路徑,仍然知之甚少。“熔巖行星處于如此極端的軌道配置中,我們對太陽系中巖石行星的了解并不能直接應用,這讓科學家們在觀測熔巖行星時對會發生什么感到不確定,”約克大學的查爾斯-Édouard Boukaré在多倫多的一份關于熔巖世界的最新研究報告中說。
鑒于熔巖行星已被確定為美國宇航局 (JWST) 的重要觀測目標,并且已經計劃了五個不同的項目來研究它們,Boukaré 和他的同事們開發了一個概念框架—一種“藍圖”,概述了可能的關鍵特征,例如化學成分、表面狀況和其他獨特特征,以指導天文學家識別和分析這些行星。
研究人員使用數值模型預測了熔巖行星在數十億年內的長期演化,從它們的形成到它們達到“熱穩定狀態”。通過結合來自地球物理流體力學、系外行星大氣層和礦物學的見解,這項研究揭示了這些奇異世界的強烈內部動力學和不斷變化的組成部分是如何隨著時間的推移而展開的。
但該模型的基礎是基于在離家更近的地方獲得的發現。“這些過程,盡管在熔巖行星中大大增強,但與塑造我們自己 巖石行星的過程基本相同,”Boukaré說。
有趣的是,雖然熔巖行星預計在形成后不久就開始大部分熔化,就像 我們太陽系中年輕行星一樣,但它們幾乎與其太陽系中的對應物一樣迅速凝固,盡管它們在面向恒星的一側被加熱。(熔巖世界與其宿主恒星“潮汐鎖定”,一個半球永遠處于黑暗中,另一個半球永遠處于非常明亮的光線中。)