Существуют ли еще планеты, среда которых похожа на нашу? Благодаря прогрессу астрономических технологий мы теперь знаем, что существуют тысячи планет, вращающихся вокруг далеких звезд. Новое исследование показывает, что некоторые экзопланеты во Вселенной имеютгелийбогатая атмосфера. Причина неравномерности размеров планет Солнечной системы связана сгелийсодержание. Это открытие может расширить наше понимание планетарной эволюции.

Загадка отклонения размеров внесолнечных планет

Лишь в 1992 году была открыта первая экзопланета. Причина, по которой поиск планет за пределами Солнечной системы занял так много времени, заключается в том, что они заблокированы звездным светом. Поэтому астрономы придумали хитрый способ поиска экзопланет. Он проверяет затемнение линии времени перед тем, как планета пройдет мимо своей звезды. Таким образом, теперь мы знаем, что планеты встречаются даже за пределами нашей солнечной системы. По крайней мере, половина звезд, подобных Солнцу, имеет хотя бы одну планету размером от Земли до Нептуна. Считается, что эти планеты имеют «водородную» и «гелиевую» атмосферу, которая образовалась из газа и пыли вокруг звезд при рождении.

Однако, как ни странно, размер экзопланет в этих двух группах различается. Один примерно в 1,5 раза больше Земли, а другой более чем в два раза больше Земли. И почему-то между ними почти ничего нет. Это отклонение амплитуды называется «долиной радиуса». Считается, что разгадка этой загадки поможет нам понять формирование и эволюцию этих планет.

Отношения междугелийи отклонение размеров внесолнечных планет

Одна из гипотез состоит в том, что отклонение размера (долина) внесолнечных планет связано с атмосферой планеты. Звезды – чрезвычайно плохое место, где планеты постоянно бомбардируются рентгеновскими и ультрафиолетовыми лучами. Считается, что это лишило атмосферу, оставив лишь небольшое каменное ядро. Поэтому Исаак Маски, докторант Мичиганского университета, и Лесли Роджерс, астрофизик из Чикагского университета, решили изучить явление планетарного разрушения атмосферы, которое называется «атмосферной диссипацией».

Чтобы понять влияние тепла и радиации на атмосферу Земли, они использовали планетарные данные и физические законы для создания модели и запуска 70 000 симуляций. Они обнаружили, что через миллиарды лет после образования планет водород с меньшей атомной массой исчезнет раньше, чемгелий. Более 40% массы атмосферы Земли может состоять изгелий.

Понимание формирования и эволюции планет — ключ к открытию внеземной жизни

Чтобы понять влияние тепла и радиации на атмосферу Земли, они использовали планетарные данные и физические законы для создания модели и запуска 70 000 симуляций. Они обнаружили, что через миллиарды лет после образования планет водород с меньшей атомной массой исчезнет раньше, чемгелий. Более 40% массы атмосферы Земли может состоять изгелий.

С другой стороны, планеты, которые все еще содержат водород игелийимеют расширяющуюся атмосферу. Поэтому, если атмосфера все еще существует, люди думают, что это будет большая группа планет. Все эти планеты могут быть горячими, подвергаться интенсивному излучению и иметь атмосферу высокого давления. Поэтому открытие жизни кажется маловероятным. Но понимание процесса формирования планет позволит нам более точно предсказать, какие планеты существуют и как они выглядят. Его также можно использовать для поиска экзопланет, на которых размножается жизнь.