Er det noen andre planeter hvis miljø ligner på vårt? Takket være fremgangen innen astronomisk teknologi vet vi nå at det er tusenvis av planeter som kretser rundt fjerne stjerner. En ny studie viser at noen eksoplaneter i universet harheliumrike atmosfærer. Årsaken til den ujevne størrelsen på planetene i solsystemet er relatert tilheliuminnhold. Denne oppdagelsen kan fremme vår forståelse av planetarisk evolusjon.

Mysterium om størrelsesavviket til ekstrasolare planeter

Det var først 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 også utenfor vårt solsystem. Minst halvparten av solen har som stjerner minst én planetstørrelse som strekker seg fra Jorden til Neptun. Disse planetene antas å ha "hydrogen" og "helium" atmosfærer, som ble samlet fra gassen og støvet rundt stjernene ved fødselen.

Merkelig nok varierer 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 i mellom. Dette amplitudeavviket kalles "radiusdal". 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 dårlige steder, hvor planetene konstant blir bombardert av røntgenstråler og ultrafiolette stråler. Det antas at dette strippet atmosfæren, og etterlot bare en liten steinkjerne. Derfor bestemte Isaac Muskie, en doktorgradsstudent ved University of Michigan, og Leslie Rogers, en astrofysiker ved University of Chicago, seg for å studere fenomenet planetarisk atmosfærisk stripping, som kalles "atmosfærisk spredning".

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 at, milliarder av år etter dannelsen av planeter, ville hydrogen med mindre atommasse forsvinne førhelium. Mer 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 at, milliarder av år etter dannelsen av planeter, ville hydrogen med mindre atommasse forsvinne førhelium. Mer 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 oss i stand til å forutsi mer nøyaktig hvilke planeter som eksisterer og hvordan de ser ut. Den kan også brukes til å søke etter eksoplaneter som avler liv.