นักดาราศาสตร์ได้เปิดเผยต้นกำเนิดลึกลับของ Super-Earths

Mini-Neptunes และ Super-Earths สี่เท่าของขนาดของเราเป็นดาวเคราะห์นอกระบบที่พบมากที่สุดที่โคจรรอบดาวฤกษ์นอกระบบสุริยะของเรา จนถึงขณะนี้ เชื่อกันว่าซุปเปอร์เอิร์ธเป็นแกนกลางที่เป็นหินของดาวเนปจูนขนาดเล็กซึ่งชั้นบรรยากาศก๊าซถูกลมพัดปลิวหายไป ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน The Astrophysical Journal นักดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย McGill แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะบางดวงอาจไม่เคยมีชั้นบรรยากาศที่เป็นก๊าซ ทำให้เกิดแสงสว่างใหม่เกี่ยวกับต้นกำเนิดที่ลึกลับของพวกมัน

ทฤษฎีหนึ่งคือดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะส่วนใหญ่กำเนิดเป็นเนปจูนขนาดเล็ก แต่บางดวงถูกห่อหุ้มด้วยก๊าซโดยการแผ่รังสีจากดาวฤกษ์แม่ ทิ้งไว้เพียงแกนกลางที่เป็นหินหนาแน่น ทฤษฎีนี้ทำนายว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะขนาดเท่าโลกและขนาดเล็กกว่าที่เรียกว่า Earths และ mini-Earths น้อยมากในกาแล็กซีของเรา อย่างไรก็ตาม ข้อสังเกตล่าสุดบ่งชี้ว่าอาจไม่เป็นเช่นนั้น

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติม นักดาราศาสตร์ใช้การจำลองเพื่อติดตามวิวัฒนาการของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะลึกลับเหล่านี้ แบบจำลองนี้ใช้การคำนวณทางอุณหพลศาสตร์โดยพิจารณาจากขนาดแกนของพวกมัน อยู่ห่างจากดาวฤกษ์มากเพียงใด และก๊าซที่อยู่รอบๆ นั้นร้อนเพียงใด

"ตรงกันข้ามกับทฤษฎีก่อนหน้านี้ การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบบางดวงไม่สามารถสร้างบรรยากาศที่เป็นก๊าซได้" ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว ดาวเคราะห์นอกระบบเกิดขึ้นจากการกระจายตัวของหินที่เกิดในจานก๊าซและฝุ่นที่หมุนรอบดาวแม่ของพวกมัน

ดาวเนปจูนขนาดเล็กและซุปเปอร์เอิร์ธกำเนิดได้อย่างไร

เชื่อกันว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นในจานก๊าซและฝุ่นที่โคจรรอบดาวฤกษ์ หินที่ใหญ่กว่าดวงจันทร์มีแรงดึงดูดมากพอที่จะดึงก๊าซที่อยู่รอบๆ และสร้างเปลือกรอบๆ แกนของมัน เมื่อเวลาผ่านไป เปลือกก๊าซนี้จะเย็นตัวลงและหดตัว ทำให้มีที่ว่างสำหรับดึงก๊าซรอบข้างเข้ามามากขึ้น และทำให้ดาวเคราะห์นอกระบบเติบโตขึ้น เมื่อเปลือกทั้งหมดเย็นลงจนถึงอุณหภูมิเดียวกับเนบิวลาโดยรอบ เปลือกจะไม่สามารถหดตัวได้อีกต่อไปและการเจริญเติบโตจะหยุดลง

สำหรับแกนกลางที่เล็กกว่า ซองนี้มีขนาดเล็ก ดังนั้นพวกมันจึงยังคงเป็นดาวเคราะห์นอกระบบหิน ความแตกต่างระหว่างซุปเปอร์เอิร์ธและมินิเนปจูนคือความสามารถในการขยายและรักษาเปลือกก๊าซ

"ผลลัพธ์ของเราช่วยอธิบายที่มาของประชากรดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงและอาจเป็นไปได้ว่าการกระจายของพวกมัน" ผู้เชี่ยวชาญกล่าว "การใช้ทฤษฎีที่เสนอในการศึกษานี้ ในที่สุดเราก็สามารถถอดรหัสได้ว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่เป็นหินอย่างเช่นโลกและมินิเอิร์ธมีอยู่ทั่วไปอย่างไร"

อ่าน:

• เครื่องยนต์ที่เสนอสำหรับเที่ยวบินระหว่างดาวเคราะห์ที่รวดเร็ว
• นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์ไร้เมฆดวงแรกที่คล้ายกับดาวพฤหัสบดี