Чи існують інші планети, середовище яких схоже на наше? Завдяки прогресу астрономічних технологій ми тепер знаємо, що навколо далеких зірок обертаються тисячі планет. Нове дослідження показує, що деякі екзопланети у Всесвіті маютьгелійнасичена атмосфера. Причина неоднакового розміру планет Сонячної системи пов’язана згелійвміст. Це відкриття може розширити наше розуміння планетарної еволюції.

Загадка про відхилення розмірів позасонячних планет

Лише в 1992 році була відкрита перша екзопланета. Причина, чому знадобилося так багато часу, щоб знайти планети за межами Сонячної системи, полягає в тому, що вони заблоковані світлом зірок. Тому астрономи придумали хитрий спосіб знаходити екзопланети. Він перевіряє затемнення лінії часу до того, як планета пройде повз свою зірку. Таким чином ми тепер знаємо, що планети поширені навіть за межами нашої Сонячної системи. Принаймні половина сонцеподібних зірок має принаймні одну планету розміром від Землі до Нептуна. Вважається, що ці планети мають «водневу» та «гелієву» атмосфери, які були зібрані з газу та пилу навколо зірок при народженні.

Однак, як не дивно, розміри екзопланет відрізняються між двома групами. Один приблизно в 1,5 рази більший за Землю, а інший більш ніж удвічі більший за Землю. І чомусь між ними майже немає нічого. Це відхилення амплітуди називається «долиною радіуса». Вважається, що розгадка цієї таємниці допоможе нам зрозуміти формування та еволюцію цих планет.

Відносини міжгелійі відхилення розмірів позасонячних планет

Одна з гіпотез полягає в тому, що відхилення розміру (долина) позасонячних планет пов’язане з атмосферою планети. Зірки — надзвичайно погані місця, де планети постійно бомбардують рентгенівськими та ультрафіолетовими променями. Вважається, що це оголило атмосферу, залишивши лише невелике ядро ​​породи. Тому Айзек Маскі, докторант Мічіганського університету, і Леслі Роджерс, астрофізик Чиказького університету, вирішили вивчити явище планетарного розсіювання атмосфери, яке називається «атмосферною дисипацією».

Щоб зрозуміти вплив тепла та радіації на атмосферу Землі, вони використали планетарні дані та фізичні закони, щоб створити модель і запустити 70 000 симуляцій. Вони виявили, що через мільярди років після утворення планет водень з меншою атомною масою зникне ранішегелій. Понад 40% маси атмосфери Землі може складатися згелій.

Розуміння формування та еволюції планет є ключем до відкриття позаземного життя

Щоб зрозуміти вплив тепла та радіації на атмосферу Землі, вони використали планетарні дані та фізичні закони, щоб створити модель і запустити 70 000 симуляцій. Вони виявили, що через мільярди років після утворення планет водень з меншою атомною масою зникне ранішегелій. Понад 40% маси атмосфери Землі може складатися згелій.

З іншого боку, планети, які все ще містять водень ігеліймають атмосферу, що розширюється. Тому, якщо атмосфера все ще існує, люди думають, що це буде велика група планет. Усі ці планети можуть бути гарячими, піддаватися інтенсивному випромінюванню та мати атмосферу високого тиску. Тому відкриття життя виглядає малоймовірним. Але розуміння процесу формування планет дозволить нам більш точно передбачити, які планети існують і як вони виглядають. Його також можна використовувати для пошуку екзопланет, на яких розмножується життя.