伯尔尼大学 这位艺术家的插图代表了超地球系外行星LHS 3844b可能的内部动力学
这颗行星的内部性质和强烈的恒星辐射可能会导致半球构造体制
学分:伯尔尼大学/伯尔尼大学，蒂博特·罗杰 到目前为止，研究人员还没有在太阳系以外的行星上发现全球构造活动的证据
在伯尔尼大学和NCCR行星研究国家能力中心的领导下，科学家们现在发现LHS 3844b行星内部的物质从一个半球流向另一个半球，并可能导致该行星一侧的大量火山爆发
在地球上，板块构造不仅是山脉和地震的原因
它也是将物质从行星内部带到表面和大气，然后将它们输送回地壳下面的循环的一个重要部分
因此，构造对最终使地球适合居住的条件有着至关重要的影响
到目前为止，研究人员还没有在太阳系以外的行星上发现全球构造活动的证据
由伯尔尼大学空间和可居住性中心(CSH)的托拜厄斯·梅尔领导的一个研究小组，在苏黎世联邦理工学院、牛津大学和NCCR行星研究国家能力中心的参与下，现在已经发现了距离地球45光年的行星内部流动模式的证据:LHS 3844b
他们的结果发表在《天体物理学杂志快报》上
极端的反差和没有气氛 “观察构造活动的迹象非常困难，因为它们通常隐藏在大气之下，”梅尔解释道
然而，最近的结果表明，LHS 3844b可能没有大气层
它比地球稍大，可能类似于岩石，它围绕它的恒星运行得如此之近，以至于行星的一边永远处于白天，另一边永远处于夜晚——就像月球的同一边总是面向地球一样
由于没有大气保护它免受强烈辐射，表面变得非常热:白天最高可达800摄氏度
另一方面，夜晚很冷
那里的温度可能会降到零下250摄氏度
“我们认为这种严重的温度差异可能会影响地球内部的物质流动，”梅尔回忆道
为了测试他们的理论，研究小组用不同强度的材料和内部热源进行了计算机模拟，比如来自行星核心的热量和放射性元素的衰变
模拟包括宿主恒星在表面造成的巨大温度反差
在行星内部从一个半球流向另一个半球 “大多数模拟显示，地球的一边只有向上的流动，另一边只有向下的流动
因此，物质从一个半球流向另一个半球，”梅尔报道
令人惊讶的是，方向并不总是相同的
伯尔尼大学和NCCR行星协会的合著者丹·鲍尔解释说:“根据我们对地球的习惯，你会认为热天的物质会更轻，因此会向上流动，反之亦然。”
然而，一些团队的模拟也显示了相反的流向
“这种最初与直觉相反的结果是由于粘度随温度的变化:冷材料更坚硬，因此不想弯曲、断裂或向内部俯冲
然而，温暖的物质粘性较小——因此即使是固体岩石在受热时也变得更易移动——并且可以很容易地流向地球内部，”鲍尔解释道
不管怎样，这些结果显示了行星表面和内部是如何在与地球截然不同的条件下交换物质的
火山半球 这样的物质流动可能会产生奇怪的后果
鲍尔指出:“无论物质在地球的哪一侧向上流动，人们都会预料到在那一侧会有大量的火山活动。”
他继续说道，“地球上类似的深层涌升流推动了夏威夷和冰岛的火山活动
“因此，人们可以想象一个有无数火山的半球——可以说是一个火山半球——和一个几乎没有火山的半球
“我们的模拟显示了这种模式是如何显现的，但需要更详细的观察来验证
例如，使用更高分辨率的地表温度图，可以指出火山活动释放的气体增加，或者探测到火山气体
这是我们希望未来的研究能帮助我们理解的事情，”梅尔总结道
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