ستاره شناسان منشا اسرارآمیز ابر زمین ها را فاش کرده اند

مینی نپتون ها و ابر زمین هایی که چهار برابر اندازه ما هستند، رایج ترین سیارات فراخورشیدی هستند که به دور ستارگان خارج از منظومه شمسی می چرخند. تا پیش از این تصور می‌شد که ابر زمین‌ها هسته‌های سنگی نپتون‌های کوچکی باشند که اتمسفر گازی آن‌ها توسط باد منفجر شده است. در مطالعه جدیدی که در مجله Astrophysical منتشر شده است، ستاره شناسان دانشگاه مک گیل نشان می دهند که برخی از این سیارات فراخورشیدی ممکن است هرگز اتمسفر گازی نداشته باشند، و این امر منشأ مرموز آنها را روشن می کند.

یک نظریه این است که بیشتر سیارات فراخورشیدی به صورت مینی نپتون‌ها متولد می‌شوند، اما برخی از آنها در اثر تابش ستارگان میزبان خود از پوشش گازی خود جدا می‌شوند و تنها یک هسته سنگی و متراکم را پشت سر می‌گذارند. این نظریه پیش‌بینی می‌کند که سیاره‌های فراخورشیدی به اندازه زمین و کوچک‌تر که به نام زمین‌ها و مینی زمین‌ها شناخته می‌شوند، در کهکشان ما بسیار کم است. با این حال، مشاهدات اخیر نشان می دهد که ممکن است چنین نباشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر، ستاره شناسان از شبیه سازی برای ردیابی تکامل این سیارات فراخورشیدی مرموز استفاده کردند. این مدل از محاسبات ترمودینامیکی بر اساس جرم هسته‌های آن‌ها، فاصله آن‌ها از ستاره‌ها و میزان داغی گاز اطراف استفاده می‌کرد.

یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: «برخلاف نظریه‌های قبلی، مطالعه ما نشان می‌دهد که برخی از سیارات فراخورشیدی هرگز نمی‌توانستند جوی گازی تشکیل دهند. سیارات فراخورشیدی از توزیع تک سنگ هایی که در یک دیسک چرخان از گاز و غبار در اطراف ستارگان مادر متولد شده اند، تشکیل شده اند.

چگونه مینی نپتون ها و ابر زمین ها متولد می شوند

اعتقاد بر این است که سیارات در قرصی از گاز و غبار در حال چرخش به دور ستاره ها شکل می گیرند. سنگ های بزرگتر از ماه دارای کشش گرانشی کافی برای کشیدن گاز اطراف و تشکیل پوسته ای در اطراف هسته خود هستند. با گذشت زمان، این پوسته گاز سرد و منقبض می شود و فضای بیشتری برای جذب گازهای اطراف ایجاد می کند و باعث رشد سیاره فراخورشیدی می شود. هنگامی که کل پوسته تا دمای مشابه سحابی اطراف خنک شود، پوسته دیگر نمی تواند منقبض شود و رشد متوقف می شود.

برای هسته های کوچکتر، این پوشش کوچک است، بنابراین سیارات فراخورشیدی سنگی باقی می مانند. تفاوت بین ابر زمین ها و مینی نپتون ها در توانایی رشد و نگهداری پاکت های گاز است.

کارشناسان می گویند: «نتایج ما به توضیح منشأ دو جمعیت سیاره فراخورشیدی و احتمالاً توزیع آنها کمک می کند. با استفاده از تئوری ارائه شده در این مطالعه، ما در نهایت توانستیم رمزگشایی کنیم که سیارات فراخورشیدی سنگی مانند زمین و زمین های کوچک چقدر رایج هستند.

همچنین بخوانید:

• موتور پیشنهادی برای پروازهای سریع بین سیاره ای
• ستاره شناسان اولین سیاره بدون ابر مشابه مشتری را کشف کردند