Finnes det noen andre planeter med lignende miljøer som vårt? Takket være fremskritt innen astronomisk teknologi vet vi nå at det finnes tusenvis av planeter som går i bane rundt fjerne stjerner. En ny studie viser at noen eksoplaneter i universet harheliumrike atmosfærer. Årsaken til den ujevne størrelsen på planetene i solsystemet er knyttet tilheliuminnhold. Denne oppdagelsen kan gi oss ytterligere forståelse av planetens evolusjon.

Mysteriet om størrelsesavviket til ekstrasolare planeter

Det var ikke før i 1992 at den første eksoplaneten ble oppdaget. Grunnen til at det tok så lang tid å finne planeter utenfor solsystemet, er at de er blokkert av stjernelys. Derfor har astronomer kommet opp med en smart måte å finne eksoplaneter på. Den sjekker dimmingen av tidslinjen før planeten passerer stjernen sin. På denne måten vet vi nå at planeter er vanlige selv utenfor vårt solsystem. Minst halvparten av sollignende stjerner har minst én planetstørrelse som strekker seg fra Jorden til Neptun. Disse planetene antas å ha «hydrogen»- og «helium»-atmosfærer, som ble samlet inn fra gassen og støvet rundt stjernene ved fødselen.

Merkelig nok varierer imidlertid størrelsen på eksoplaneter mellom de to gruppene. Den ene er omtrent 1,5 ganger så stor som jorden, og den andre er mer enn dobbelt så stor som jorden. Og av en eller annen grunn er det knapt noe imellom. Dette amplitudeavviket kalles «radiusdalen». Å løse dette mysteriet antas å hjelpe oss å forstå dannelsen og utviklingen av disse planetene.

Forholdet mellomheliumog størrelsesavviket til ekstrasolare planeter

En hypotese er at størrelsesavviket (dalen) til ekstrasolare planeter er relatert til planetens atmosfære. Stjerner er ekstremt ugunstige steder, hvor planetene konstant bombarderes av røntgenstråler og ultrafiolette stråler. Det antas at dette strippet atmosfæren, og bare etterlot en liten steinkjerne. Derfor bestemte Isaac Muskie, doktorgradsstudent ved University of Michigan, og Leslie Rogers, astrofysiker ved University of Chicago, seg for å studere fenomenet planetarisk atmosfærisk stripping, som kalles «atmosfærisk dissipasjon».

For å forstå effekten av varme og stråling på jordens atmosfære, brukte de planetdata og fysiske lover for å lage en modell og kjøre 70 000 simuleringer. De fant ut at milliarder av år etter dannelsen av planeter ville hydrogen med mindre atommasse forsvinne førheliumMer enn 40 % av jordens atmosfæremasse kan bestå avhelium.

Å forstå dannelsen og utviklingen av planeter er en ledetråd til oppdagelsen av utenomjordisk liv

For å forstå effekten av varme og stråling på jordens atmosfære, brukte de planetdata og fysiske lover for å lage en modell og kjøre 70 000 simuleringer. De fant ut at milliarder av år etter dannelsen av planeter ville hydrogen med mindre atommasse forsvinne førheliumMer enn 40 % av jordens atmosfæremasse kan bestå avhelium.

På den annen side, planeter som fortsatt inneholder hydrogen ogheliumhar ekspanderende atmosfærer. Derfor, hvis atmosfæren fortsatt eksisterer, tror folk at det vil være en stor gruppe planeter. Alle disse planetene kan være varme, utsatt for intens stråling og ha en høytrykksatmosfære. Derfor virker oppdagelsen av liv usannsynlig. Men å forstå prosessen med planetdannelse vil gjøre det mulig for oss å forutsi mer nøyaktig hvilke planeter som finnes og hvordan de ser ut. Det kan også brukes til å søke etter eksoplaneter som avler liv.