Një studim i ri i udhëhequr nga një profesor i Universitetit York dhe i botuar sot në *Nature Astronomy* prezanton një kornizë teorike të thjeshtë për të përshkruar evolucionin e sistemit të ndërlidhur bërthamë–atmosferë të ekzoplanetëve shkëmborë dhe të nxehtë të njohur si “planetë me lavë”.
“Planetët me lavë ndodhen në konfigurime orbitale aq ekstreme saqë njohuritë tona për planetët shkëmborë në sistemin diellor nuk vlejnë drejtpërdrejt, duke i lënë shkencëtarët të pasigurt se çfarë të presin gjatë vëzhgimit të këtyre planetëve,” thotë autori kryesor Charles-Édouard Boukaré, Profesor Asistent në Departamentin e Fizikës dhe Astronomisë në Fakultetin e Shkencave të Universitetit York. “Simulimet tona propozojnë një kornizë konceptuale për interpretimin e evolucionit të tyre dhe ofrojnë skenarë për të shqyrtuar dinamikën e brendshme dhe ndryshimet kimike me kalimin e kohës. Këto procese, ndonëse shumë të amplifikuara në planetët me lavë, në thelb janë të njëjtat me ato që formojnë planetët shkëmborë në sistemin tonë diellor.”
Planetët me lavë janë botë të përmasave të Tokës ose më të mëdha, që rrotullohen shumë afër yjeve të tyre, duke përfunduar një orbitë në më pak se një ditë tokësore. Ashtu si hëna e Tokës, pritet të jenë të kyçur në mënyrë baticore, gjithmonë duke i treguar të njëjtën anë yllit të tyre. Sipërfaqet e anës së ditës arrijnë temperatura aq ekstreme saqë shkëmbinjtë silikatë shkrihen—madje edhe avullohen—duke krijuar kushte të pazakonta në krahasim me çdo planet në sistemin tonë diellor. Këto botë ekzotike, të lehta për t’u vëzhguar për shkak të periudhës së tyre orbitale shumë të shkurtër, ofrojnë njohuri unike mbi proceset themelore që formojnë evolucionin planetar.
Studimi kombinon ekspertizën në mekanikën e lëngjeve gjeofizike, atmosferat e ekzoplanetëve dhe mineralogjinë për të shqyrtuar se si përbërjet e planetëve me lavë evoluojnë përmes një procesi të ngjashëm me distilimin. Kur shkëmbinjtë shkrihen ose avullohen, elemente si magnezi, hekuri, silikoni, oksigjeni, natriumi dhe kaliumi ndahen ndryshe midis fazave të avullit, lëngut dhe të ngurtit. Konfigurimi unik orbital i planetëve me lavë ruan ekuilibrat avull–lëng dhe i ngurtë–lëng për miliarda vjet, duke nxitur evolucionin kimik afatgjatë.
Artikulli, “Roli i dinamikës së brendshme dhe ndarjes në sipërfaqen dhe atmosferën e planetëve me lavë”, është bashkautor nga Daphné Lemasquerier (Universiteti i St Andrews), Nicolas B. Cowan (Universiteti McGill), Lisa Dang (Universiteti i Waterloos), Henri Samuel, James Badro, Aurélien Falco dhe Sébastien Charnoz (Université Paris Cité).
Duke përdorur simulime numerike të paprecedenta, ekipi parashikon dy gjendje skajore të evolucionit. Në rastin e një bërthame plotësisht të shkrirë, siç pritet të ndodhë në planetët më të rinj, atmosfera pasqyron përbërjen kryesore të planetit dhe transporti i nxehtësisë brenda brendisë së shkrirë e mban sipërfaqen e anës së natës të nxehtë dhe dinamike. Ndërsa te planetët më të vjetër me bërthamë kryesisht të ngurtë, vetëm një oqean i cekët lave mbetet në anën e ditës dhe atmosfera bëhet e varfër me elemente si natriumi, kaliumi dhe hekuri.
Boukaré shpjegon se kërkimi mbi ekzoplanetët me lavë filloi si një përpjekje shumë eksploruese me pak pritshmëri fillestare. Ai ndërtohet mbi një qasje modelimi të re që ai zhvilloi për të studiuar planetët shkëmborë të shkrirë, në bashkëpunim me kolegë nga Instituti i Fizikës së Globit të Parisit dhe Université Paris Cité, botuar në *Nature* më herët këtë vit.
Ajo që filloi si një studim eksplorues ka hapur tani një linjë premtuese të re kërkimi. Parashikimet e përfshira në këtë punim ndihmuan në sigurimin e 100 orëve kohë vëzhgimi me teleskopin hapësinor James Webb (JWST)—observatori më i avancuar infra të kuq i ndërtuar ndonjëherë, me një pasqyrë të përbërë 6.5 metra dhe instrumente ultra të ndjeshme, të afta për të analizuar galaktikat më të hershme dhe atmosferat e ekzoplanetëve të largët me një saktësi të pashembullt. Këto vëzhgime që do të zhvillohen së shpejti, të udhëhequra nga bashkautorja Prof. Dang, do të testojnë drejtpërdrejt kornizën teorike të propozuar në këtë studim.
“Shpresojmë me të vërtetë që do të mund të vëzhgojmë dhe të dallojmë planetët me lavë të vjetër nga ata të rinj. Nëse arrijmë ta bëjmë këtë, do të ishte një hap i rëndësishëm drejt tejkalimit të këndvështrimit tradicional fotografik mbi ekzoplanetët,” thotë Boukaré.
