Mini-Neptunes ja Super-Earths neljä kertaa kokoamme suuremmat ovat yleisimpiä aurinkokuntamme ulkopuolella tähtiä kiertäviä eksoplaneettoja. Tähän asti supermaiden ajateltiin olevan mini-Neptunuksen kivisiä ytimiä, joiden kaasumaiset ilmakehät puhalsivat pois tuulten avulla. Uudessa The Astrophysical Journal -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa McGill-yliopiston tähtitieteilijät osoittavat, että joillakin näistä eksoplaneetoista ei ehkä koskaan ole ollut kaasumaista ilmakehää, mikä valaisee niiden salaperäistä alkuperää.
Eräs teoria on, että useimmat eksoplaneetat syntyvät mini-Neptunuksina, mutta osa niistä riisuu kaasuverhonsa isäntätähtien säteilyn vaikutuksesta, jolloin jäljelle jää vain tiheä kivinen ydin. Tämä teoria ennustaa, että galaksissamme on hyvin vähän Maan kokoisia ja pienempiä eksoplaneettoja, jotka tunnetaan nimellä maapallot ja minimaat. Viimeaikaiset havainnot viittaavat kuitenkin siihen, että näin ei ehkä ole.
Lisätietoa varten tähtitieteilijät käyttivät simulaatioita jäljittääkseen näiden salaperäisten eksoplaneettojen kehitystä. Mallissa käytettiin termodynaamisia laskelmia, jotka perustuivat niiden ytimien massiivisuuteen, kuinka kaukana ne ovat tähdistään ja kuinka kuumaa ympäröivä kaasu on.
"Toisin kuin aikaisemmat teoriat, tutkimuksemme osoittaa, että jotkut eksoplaneetat eivät koskaan olisi voineet muodostaa kaasumaista ilmakehää", sanoo tutkimuksen toinen kirjoittaja. Eksoplaneetat muodostuivat yhdestä kivien jakautumisesta, jotka syntyivät pyörivässä kaasu- ja pölykiekossa emotähtensä ympärillä.
Kuinka mini-Neptunukset ja Super-Maat syntyvät
Planeettojen uskotaan muodostuvan kaasun ja pölyn kiekkoon, joka kiertää tähtiä. Kuuta suuremmilla kivillä on tarpeeksi vetovoimaa vetääkseen sisäänsä ympäröivän kaasun ja muodostamaan kuoren ytimen ympärille. Ajan myötä tämä kaasukuori jäähtyy ja supistuu, mikä tekee tilaa enemmän ympäröivälle kaasulle ja saa eksoplaneetan kasvamaan. Kun koko kuori on jäähtynyt samaan lämpötilaan kuin ympäröivä sumu, kuori ei voi enää supistua ja kasvu pysähtyy.
Pienemmille ytimille tämä vaippa on pieni, joten ne pysyvät kivisinä eksoplaneetoina. Ero super-Maa- ja mini-Neptunusten välillä on kyky kasvattaa ja ylläpitää kaasukuoria.
"Tuloksemme auttavat selittämään kahden eksoplaneettapopulaation alkuperän ja mahdollisesti niiden levinneisyyden", asiantuntijat sanovat. "Tutkimuksessa ehdotetun teorian avulla pystyimme lopulta ymmärtämään, kuinka yleisiä kiviset eksoplaneetat, kuten Maa ja minimaapallot, ovat."
Lue myös:
- Ehdotettu moottori nopeille planeettojen välisille lennoille
- Tähtitieteilijät löysivät ensimmäisen Jupiterin kaltaisen pilvettömän planeetan