Mini-Neptunes và Super-Earths có kích thước gấp bốn lần chúng ta là những ngoại hành tinh phổ biến nhất quay quanh các ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Cho đến nay, các siêu Trái đất được cho là lõi đá của các sao Hải Vương nhỏ có bầu khí quyển bị gió thổi bay. Trong một nghiên cứu mới được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn, các nhà thiên văn học tại Đại học McGill cho thấy một số ngoại hành tinh này có thể chưa bao giờ có bầu khí quyển, làm sáng tỏ nguồn gốc bí ẩn của chúng.
Một giả thuyết cho rằng hầu hết các ngoại hành tinh được sinh ra dưới dạng các sao Hải Vương nhỏ, nhưng một số bị tước bỏ lớp vỏ khí do bức xạ từ các ngôi sao chủ của chúng, chỉ để lại một lõi đá dày đặc. Lý thuyết này dự đoán rằng có rất ít ngoại hành tinh có kích thước bằng Trái đất và nhỏ hơn được gọi là Trái đất và Trái đất nhỏ trong Thiên hà của chúng ta. Tuy nhiên, những quan sát gần đây cho thấy rằng đây có thể không phải là trường hợp.
Để tìm hiểu thêm, các nhà thiên văn học đã sử dụng các mô phỏng để theo dõi quá trình tiến hóa của các ngoại hành tinh bí ẩn này. Mô hình đã sử dụng các tính toán nhiệt động lực học dựa trên khối lượng lõi của chúng, khoảng cách từ các ngôi sao của chúng và mức độ nóng của khí xung quanh.
Đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Trái ngược với các lý thuyết trước đây, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy một số ngoại hành tinh không bao giờ có thể hình thành bầu khí quyển”. Các ngoại hành tinh được hình thành do sự phân bố đơn lẻ của các loại đá sinh ra trong một đĩa khí và bụi đang quay xung quanh các ngôi sao mẹ của chúng.
Làm thế nào mini-Neptunes và Super-Earth được sinh ra
Các hành tinh được cho là hình thành trong một đĩa khí và bụi quay quanh các ngôi sao. Những tảng đá lớn hơn Mặt trăng có đủ lực hấp dẫn để hút khí xung quanh và tạo thành lớp vỏ quanh lõi của chúng. Theo thời gian, lớp vỏ khí này nguội đi và co lại, nhường chỗ cho nhiều khí xung quanh hơn được hút vào và khiến ngoại hành tinh phát triển. Khi toàn bộ lớp vỏ đã nguội đến cùng nhiệt độ với tinh vân xung quanh, lớp vỏ không thể co lại được nữa và sự phát triển sẽ ngừng lại.
Đối với các lõi nhỏ hơn, lớp vỏ này rất nhỏ, vì vậy chúng vẫn là các ngoại hành tinh đá. Sự khác biệt giữa siêu Trái đất và sao Hải Vương nhỏ là khả năng phát triển và duy trì lớp vỏ khí.
Các chuyên gia cho biết: “Kết quả của chúng tôi giúp giải thích nguồn gốc của hai quần thể ngoại hành tinh và có thể là sự phân bố của chúng”. "Sử dụng lý thuyết được đề xuất trong nghiên cứu, cuối cùng chúng tôi đã có thể giải mã mức độ phổ biến của các ngoại hành tinh đá như Trái đất và các Trái đất nhỏ."
Đọc thêm:
- Động cơ được đề xuất cho các chuyến bay liên hành tinh nhanh
- Các nhà thiên văn học phát hiện ra hành tinh không có mây đầu tiên tương tự như sao Mộc