Mini-Neptunes og Super-Earths fire ganger vår størrelse er de vanligste eksoplanetene som kretser rundt stjerner utenfor solsystemet vårt. Inntil nå ble superjordene antatt å være de steinete kjernene til mini-Neptunes hvis gassatmosfære ble blåst bort av vinden. I en ny studie publisert i The Astrophysical Journal viser astronomer ved McGill University at noen av disse eksoplanetene kanskje aldri har hatt gassatmosfærer, og kaster nytt lys over deres mystiske opprinnelse.
En teori er at de fleste eksoplaneter er født som mini-Neptuner, men noen blir strippet for sine gassformede konvolutter ved stråling fra vertsstjernene, og etterlater bare en tett, steinete kjerne. Denne teorien forutsier at det er svært få jordstore og mindre eksoplaneter kjent som jorder og minijorder i galaksen vår. Nyere observasjoner tyder imidlertid på at dette kanskje ikke er tilfelle.
For å lære mer brukte astronomer simuleringer for å spore utviklingen til disse mystiske eksoplanetene. Modellen brukte termodynamiske beregninger basert på hvor massive kjernene deres er, hvor langt de er fra stjernene og hvor varm gassen rundt er.
– I motsetning til tidligere teorier viser vår studie at noen eksoplaneter aldri kunne ha dannet en gassatmosfære, sier medforfatteren av studien. Eksoplaneter ble dannet av en enkelt fordeling av bergarter født i en roterende skive av gass og støv rundt deres foreldrestjerner.
Hvordan mini-Neptunes og Super-Earths blir født
Planeter antas å dannes i en skive av gass og støv som kretser rundt stjerner. Bergarter større enn månen har nok gravitasjonskraft til å trekke inn den omkringliggende gassen og danne et skall rundt kjernen. Over tid avkjøles dette gassskallet og trekker seg sammen, noe som gir rom for mer omgivende gass som kan trekkes inn og får eksoplaneten til å vokse. Når hele skallet er avkjølt til samme temperatur som den omkringliggende tåken, kan ikke skallet lenger trekke seg sammen og veksten vil opphøre.
For mindre kjerner er denne konvolutten liten, så de forblir steinete eksoplaneter. Forskjellen mellom superjord og mini-Neptun er evnen til å vokse og vedlikeholde gasskonvolutter.
"Våre resultater bidrar til å forklare opprinnelsen til de to eksoplanetpopulasjonene og muligens deres distribusjon," sier ekspertene. "Ved å bruke teorien som ble foreslått i studien, var vi endelig i stand til å tyde hvor vanlige steinete eksoplaneter som Jorden og minijordene er."
Les også:
- Foreslått motor for raske interplanetære flyvninger
- Astronomer oppdaget den første skyfrie planeten som ligner på Jupiter