Finns det några andra planeter vars miljöer liknar vår? Tack vare framstegen inom astronomisk teknologi vet vi nu att det finns tusentals planeter som kretsar kring avlägsna stjärnor. En ny studie visar att vissa exoplaneter i universum harheliumrika atmosfärer. Orsaken till planeternas ojämna storlek i solsystemet är relaterad tillheliuminnehåll. Denna upptäckt kan fördjupa vår förståelse av planeternas evolution.

Mysterium om storleksavvikelsen hos extrasolära planeter

Det var inte förrän 1992 som den första exoplaneten upptäcktes. Anledningen till att det tog så lång tid att hitta planeter utanför solsystemet är att de blockeras av stjärnljus. Därför har astronomer kommit på ett smart sätt att hitta exoplaneter. Det kontrollerar tidslinjens nedtoning innan planeten passerar sin stjärna. På så sätt vet vi nu att planeter är vanliga även utanför vårt solsystem. Minst hälften av de solliknande stjärnorna har minst en planetstorlek som sträcker sig från jorden till Neptunus. Dessa planeter tros ha "väte"- och "helium"-atmosfärer, som samlades in från gasen och stoftet runt stjärnorna vid födseln.

Märkligt nog varierar dock storleken på exoplaneter mellan de två grupperna. Den ena är ungefär 1,5 gånger så stor som jorden, och den andra är mer än dubbelt så stor som jorden. Och av någon anledning finns det knappast något däremellan. Denna amplitudavvikelse kallas "radiedalen". Att lösa detta mysterium tros hjälpa oss att förstå bildandet och utvecklingen av dessa planeter.

Förhållandet mellanheliumoch storleksavvikelsen hos extrasolära planeter

En hypotes är att storleksavvikelsen (dalen) hos exoplaneter är relaterad till planetens atmosfär. Stjärnor är extremt dåliga platser, där planeterna ständigt bombarderas av röntgenstrålar och ultravioletta strålar. Man tror att detta avskalade atmosfären och lämnade endast en liten bergkärna. Därför bestämde sig Isaac Muskie, doktorand vid University of Michigan, och Leslie Rogers, astrofysiker vid University of Chicago, för att studera fenomenet planetarisk atmosfärisk avskalling, vilket kallas "atmosfärisk dissipation".

För att förstå effekterna av värme och strålning på jordens atmosfär använde de planetdata och fysikaliska lagar för att skapa en modell och köra 70 000 simuleringar. De fann att miljarder år efter planeternas bildande skulle väte med mindre atommassa försvinna innanheliumMer än 40 % av jordens atmosfärs massa kan bestå avhelium.

Att förstå planeternas bildande och utveckling är en ledtråd till upptäckten av utomjordiskt liv.

För att förstå effekterna av värme och strålning på jordens atmosfär använde de planetdata och fysikaliska lagar för att skapa en modell och köra 70 000 simuleringar. De fann att miljarder år efter planeternas bildande skulle väte med mindre atommassa försvinna innanheliumMer än 40 % av jordens atmosfärs massa kan bestå avhelium.

Å andra sidan, planeter som fortfarande innehåller väte ochheliumhar expanderande atmosfärer. Därför, om atmosfären fortfarande existerar, tror man att det kommer att vara en stor grupp planeter. Alla dessa planeter kan vara heta, exponerade för intensiv strålning och ha en högtrycksatmosfär. Därför verkar upptäckten av liv osannolik. Men att förstå processen för planetbildning gör det möjligt för oss att mer exakt förutsäga vilka planeter som finns och hur de ser ut. Det kan också användas för att söka efter exoplaneter som föder liv.