Планети загадково зменшуються, і ми нарешті можемо дізнатися чому

Вчені NASA ламають голову над групою планет, які, схоже, зменшуються в розмірах. Винуватцем може бути радіація.

Поза межами нашої Сонячної системи існує безліч світів. Далекі чужі планети, які називають екзопланетами, можуть бути газовими гігантами на кшталт Юпітера, кам’янистими кулями розміром з нашу планету або навіть “суперпухлинами” з щільністю цукрової вати.

Але існує таємнича прогалина, де мають бути планети, приблизно в 1,5-2 рази більші за Землю.

Таємнича прогалина, де мають бути планети

Серед понад 5 000 екзопланет, відкритих NASA, є багато супер-Земль (які в 1,6 рази ширші за нашу планету) і багато субнептунів (приблизно в два-чотири рази більші за діаметр Землі), але між ними майже немає планет.

“Вчені, які вивчають екзопланети, мають достатньо даних, щоб стверджувати, що ця прогалина не є випадковістю. Щось відбувається, що заважає планетам досягати і/або залишатися на цьому розмірі”, – сказав Джессі Крістіансен, науковий співробітник Каліфорнійського технологічного інституту і науковий керівник Архіву екзопланет НАСА, в прес-релізі, опублікованому в середу.

Вчені вважають, що це відбувається тому, що деякі субнептуни стискаються – втрачають свої атмосфери і прискорено проходять крізь розрив у розмірах, поки не стають такими ж маленькими, як супер-Земля.

Останні дослідження Крістіансена показують, що ці світи стискаються, тому що випромінювання з ядер планет виштовхує їхні атмосфери в космос.

Дослідження, опубліковане в середу в The Astronomical Journal, може розкрити таємницю зниклих екзопланет.

Планети самі можуть виштовхувати свої атмосфери

Екзопланетам, що стискаються, може не вистачати маси (а отже, і гравітації), щоб утримувати свої атмосфери близько.

Точний механізм втрати атмосфери, однак, залишається незрозумілим.

Нове дослідження підтримує одну з гіпотез, яку вчені називають “втратою маси ядром”, йдеться в прес-релізі.

Втрата маси ядром – це не новий модний план тренувань. Це коли ядро планети випромінює радіацію, яка виштовхує її атмосферу з-під землі, що з часом призводить до її відокремлення від планети, йдеться у повідомленні.

Інша гіпотеза, яка називається фотовипаровуванням, стверджує, що атмосфера планети розсіюється під дією випромінювання її зорі-господаря.

Але вважається, що фотовипаровування відбувається до того часу, коли планеті виповнюється 100 мільйонів років – і втрата маси ядром може статися ближче до мільярдного дня народження планети, йдеться в релізі.

Щоб перевірити ці дві гіпотези, команда Крістіансена проаналізувала дані космічного телескопа НАСА “Кеплер”, який вже не працює.

Вони досліджували зоряні скупчення, вік яких перевищував 100 мільйонів років. Оскільки вважається, що планети мають приблизно такий самий вік, як і їхні зорі, планети в цих скупченнях мали б бути достатньо старими, щоб зазнати фотовипаровування, але недостатньо старими для втрати маси ядром.

Вчені виявили, що більшість планет у цих скупченнях зберегли свою атмосферу, що робить втрату маси ядром більш вірогідною причиною остаточної втрати атмосфери.

“Однак нещодавні дослідження вказують на те, що втрата маси відбувається і під впливом обох процесів”, – написав Крістіансен на платформі X, раніше відомій як Twitter, поділившись посиланням на дослідження Гарвардського університету, опубліковане в Інтернеті в липні.

Отже, таємниця ще не розгадана.

Згідно із заявою Крістіансен у релізі, її робота ще не закінчена – особливо тому, що наше розуміння екзопланет буде розвиватися з часом.