Induktionsvärme kan helt ändra energibudgeten för en exoplanet och till och med smälta dess inre. I en studie publicerad av Natur Astronomi ett internationellt team som leds av rymdforskningsinstitutet vid Österrikes vetenskapsakademi med deltagande av universitetet i Wien förklarar hur magmahav kan bildas under ytan av exoplaneter som ett resultat av induktionsvärme.

När ett ledande material är inbäddat i ett föränderligt magnetfält, en elektrisk ström produceras inuti kroppen genom en process som kallas elektromagnetisk induktion. Om den elektriska strömmen är tillräckligt stark, det kan värma materialet i vilket det flyter på grund av elektrisk motstånd. Denna process som kallas induktionsvärme används i stor utsträckning inom industrin för att smälta material och hemma för att laga mat med induktionsugnar.

Snabb rotation orsakar uppvärmning

Ett internationellt team som leds av rymdforskningsinstitutet (IWF) vid den österrikiska vetenskapsakademien (OeAW) med deltagande av avdelningen för astrofysik vid universitetet i Wien inspirerades av dessa exempel. "Vi ville undersöka om induktionsvärme kan spela en roll i en mycket större skala, "förklarar författaren Kristina Kislyakova." Vi var särskilt intresserade av planeter som kretsar runt stjärnor som har starka magnetfält. "Dessa stjärnor kan rotera mycket snabbt, vilket gör att magnetfältet vid planetens bana också förändras snabbt. I sådana fall, induktionsvärme kan äga rum inne på planeten.

Påverkan på planetens bostad

Teamet studerade lågmassestjärnor som uppvisar några exotiska egenskaper i jämförelse med vår sol. De är mycket mindre och svagare. Några av dem roterar mycket snabbt och har magnetfält hundratals gånger starkare än solfältet. Ett bra exempel på en sådan lågmassestjärna är Trappist-1, som är värd för en stor familj på sju nära steniga planeter, varav tre kan ha flytande vatten på ytan. Detta planetsystem är en toppkandidat för sökandet efter jordliknande planeter.

Kislyakova och hennes team har beräknat energifrigörningen inuti Trappist-1-planeterna på grund av induktionsvärme. "Vi har visat att för några av planeterna, uppvärmningen är tillräckligt stark för att driva enorm vulkanisk aktivitet eller till och med leda till bildandet av ett magmahav under planetytan. "

Som vi vet från jorden, stark vulkanaktivitet kan ha ett stort inflytande på en planets atmosfär. "Därför, induktionsvärme kan starkt påverka en exoplanets bostad, "tillägger IWF:s medförfattare Luca Fossati. Denna nya studie visar att denna effekt måste beaktas när man studerar planetenas bebyggelse och utveckling av planeter som kretsar runt lågmassestjärnor.