Finns det några andra planeter vars miljöer liknar vår? Tack vare den astronomiska teknikens framsteg vet vi nu att det finns tusentals planeter som kretsar kring avlägsna stjärnor. En ny studie visar att vissa exoplaneter i universum harheliumrika atmosfärer. Anledningen till den ojämna storleken på planeterna i solsystemet är relaterad tillheliuminnehåll. Denna upptäckt kan främja vår förståelse av planetarisk evolution.

Mysterium om storleksavvikelsen för 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 är blockerade av stjärnljus. Därför har astronomer kommit på ett smart sätt att hitta exoplaneter. Den kontrollerar nedtoningen av tidslinjen innan planeten passerar sin stjärna. På så sätt vet vi nu att planeter är vanliga även utanför vårt solsystem. Minst hälften av solen som stjärnor 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 dammet 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 knappt något däremellan. Denna amplitudavvikelse kallas "radiusdal". Att lösa detta mysterium tros hjälpa oss att förstå bildningen och utvecklingen av dessa planeter.

Relationen mellanheliumoch storleksavvikelsen för extrasolära planeter

En hypotes är att storleksavvikelsen (dalen) för extrasolära planeter är relaterad till planetens atmosfär. Stjärnor är extremt dåliga platser, där planeterna ständigt bombarderas av röntgenstrålar och ultravioletta strålar. Man tror att detta tog bort atmosfären och lämnade bara en liten stenkärna. Därför beslutade Isaac Muskie, en doktorand vid University of Michigan, och Leslie Rogers, en astrofysiker vid University of Chicago, att studera fenomenet planetarisk atmosfärisk strippning, som kallas "atmosfärisk försvinnande".

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

Att förstå bildningen och utvecklingen av planeter är en ledtråd till upptäckten av utomjordiskt liv

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

Å andra sidan planeter som fortfarande innehåller väte ochheliumhar expanderande atmosfär. Därför, om atmosfären fortfarande existerar, tror folk att det kommer att vara en stor grupp planeter. Alla dessa planeter kan vara varma, utsättas för intensiv strålning och ha en högtrycksatmosfär. Därför verkar upptäckten av livet osannolikt. Men att förstå processen för planetbildning kommer att göra det möjligt för oss att mer exakt förutsäga vilka planeter som finns och hur de ser ut. Den kan också användas för att söka efter exoplaneter som föder upp liv.