Οι Mini-Neptunes και οι Super-Earths τέσσερις φορές το μέγεθός μας είναι οι πιο συνηθισμένοι εξωπλανήτες που περιφέρονται γύρω από αστέρια εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Μέχρι τώρα, οι υπερ-Γαίες θεωρούνταν ότι ήταν οι βραχώδεις πυρήνες των μίνι Ποσειδώνων των οποίων οι αέριες ατμόσφαιρες παρασύρονταν από τον άνεμο. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal, αστρονόμοι στο Πανεπιστήμιο McGill δείχνουν ότι ορισμένοι από αυτούς τους εξωπλανήτες μπορεί να μην είχαν ποτέ αέριες ατμόσφαιρες, ρίχνοντας νέο φως στη μυστηριώδη προέλευσή τους.
Μια θεωρία είναι ότι οι περισσότεροι εξωπλανήτες γεννιούνται ως μίνι-Ποσειδώνες, αλλά μερικοί απογυμνώνονται από τα αέρια περιβλήματα τους από την ακτινοβολία από τα αστέρια που τους φιλοξενούν, αφήνοντας πίσω τους μόνο έναν πυκνό, βραχώδη πυρήνα. Αυτή η θεωρία προβλέπει ότι υπάρχουν πολύ λίγοι εξωπλανήτες στο μέγεθος της Γης και μικρότεροι, γνωστοί ως Γη και μίνι-Γη στον Γαλαξία μας. Ωστόσο, πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι αυτό μπορεί να μην ισχύει.
Για να μάθουν περισσότερα, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις για να εντοπίσουν την εξέλιξη αυτών των μυστηριωδών εξωπλανητών. Το μοντέλο χρησιμοποίησε θερμοδυναμικούς υπολογισμούς με βάση το πόσο μεγάλοι είναι οι πυρήνες τους, πόσο μακριά βρίσκονται από τα αστέρια τους και πόσο ζεστό είναι το περιβάλλον αέριο.
«Σε αντίθεση με προηγούμενες θεωρίες, η μελέτη μας δείχνει ότι ορισμένοι εξωπλανήτες δεν θα μπορούσαν ποτέ να σχηματίσουν μια αέρια ατμόσφαιρα», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης. Οι εξωπλανήτες σχηματίστηκαν από μια ενιαία κατανομή πετρωμάτων που γεννήθηκαν σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο αερίου και σκόνης γύρω από τα μητρικά τους αστέρια.
Πώς γεννιούνται οι μίνι Ποσειδώνες και οι Υπερ-Γαίες
Οι πλανήτες πιστεύεται ότι σχηματίζονται σε ένα δίσκο αερίου και σκόνης που περιστρέφονται γύρω από αστέρια. Βράχοι μεγαλύτεροι από τη Σελήνη έχουν αρκετή βαρυτική έλξη για να τραβήξουν το περιβάλλον αέριο και να σχηματίσουν ένα κέλυφος γύρω από τον πυρήνα τους. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το κέλυφος αερίου ψύχεται και συστέλλεται, δημιουργώντας χώρο για την άντληση περισσότερων αερίων και προκαλώντας την ανάπτυξη του εξωπλανήτη. Μόλις ολόκληρο το κέλυφος κρυώσει στην ίδια θερμοκρασία με το γύρω νεφέλωμα, το κέλυφος δεν μπορεί πλέον να συστέλλεται και η ανάπτυξη θα σταματήσει.
Για μικρότερους πυρήνες, αυτό το περίβλημα είναι μικροσκοπικό, επομένως παραμένουν βραχώδεις εξωπλανήτες. Η διαφορά μεταξύ των υπερ-γαιών και των μίνι-Ποσειδώνων είναι η ικανότητα ανάπτυξης και διατήρησης φακέλων αερίου.
«Τα αποτελέσματά μας βοηθούν να εξηγήσουμε την προέλευση των δύο πληθυσμών εξωπλανητών και, πιθανώς, την κατανομή τους», λένε οι ειδικοί. «Χρησιμοποιώντας τη θεωρία που προτάθηκε στη μελέτη, μπορέσαμε τελικά να αποκρυπτογραφήσουμε πόσο κοινοί είναι οι βραχώδεις εξωπλανήτες όπως η Γη και οι μίνι Γη».
Διαβάστε επίσης:
- Προτεινόμενος κινητήρας για γρήγορες διαπλανητικές πτήσεις
- Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τον πρώτο πλανήτη χωρίς σύννεφα παρόμοιο με τον Δία