Poza naszym Układem Słonecznym istnieją różnego rodzaju światy. Egzoplanety to odległe i obce obiekty, które mogą przypominać zarówno gazowe giganty typu Jowisz, jak i skaliste kule wielkości naszej Ziemi. Istnieją także światy o gęstości waty cukrowej. Naukowców od długiego czasu intrygowała pewna luka. Okazuje się bowiem, że brakuje planet, które byłyby około 1,6 do 2 razy większe od Ziemi. Wśród ponad 5000 egzoplanet odkrytych przez NASA jest mnóstwo obiektów podobnych do naszej planety, które mają do 1,6 razy większą średnicę. Znajdziemy też sporo planet podobnych rozmiarem do Neptuna. Są one od 2 do 4 razy większe od Ziemi. Okazuje się jednak, że nie ma nic pomiędzy nimi.
W jaki sposób kurczą się egzoplanety?
Zdaniem badaczy niektóre egzoplanety wielkości Neptuna kurczą się z powodu utraty swojej atmosfery, aż stają się tak małe jak obiekty przypominające rozmiarem Ziemię. Atmosfera jest wypychana w przestrzeń kosmiczną pod wpływem promieniowania emitowanego z jądra. Im bardziej kurczy się obiekt, tym słabsza grawitacja, co dodatkowo uniemożliwia utrzymywanie atmosfery. Warto zaznaczyć, że są to jedynie przypuszczenia, a dokładny mechanizm utraty gazowej powłoki pozostaje niejasny.
Najnowsze odkrycia potwierdzają hipotezę “utraty masy napędzanej przez rdzeń”. Mówimy o niej w momencie, gdy jądro planety emituje promieniowanie, które wypycha atmosferę spod spodu, co z czasem prowadzi do jej oddzielenia.
Istnieje jeszcze inna teoria odnosząca się do egzoplanet, która polega na fotoparowaniu. Zakłada ona, że atmosfera planety jest rozpraszana przez promieniowanie jej gwiazdy macierzystej. Uważa się, że hipoteza dotycząca fotoparowania ma odniesienie do planet młodszych niż 100 milionów lat, zaś teoria o utracie masy napędzanej przez jądro jest możliwa w przypadku obiektów zbliżających się do miliardowych urodzin.
Kosmiczny Teleskop Keplera pomógł znaleźć prawidłową hipotezę
Naukowcy postanowili sprawdzić obie hipotezy. W tym celu przeanalizowali dane z Kosmicznego Teleskopu Keplera, który został już wycofany z użytku. Udało się im zbadać gromady gwiazd mające ponad 100 milionów lat. Kierując się założeniem, że egzoplanety są mniej więcej w tym samym wieku co ich gwiazdy macierzyste, badacze mogli ustalić prawdopodobny wiek obiektów. Okazało się, że były one na tyle stare, aby doświadczyć fotoparowania, ale za młode, aby możliwa była utrata masy napędzana przez rdzeń.
Poza tym większość tamtejszych planet zachowała swoją atmosferę. Sugeruje to, że hipoteza związana z emisją promieniowania przez jądro jest bardziej prawdopodobna, jeśli chodzi o przyczyny ostatecznej utraty gazowej powłoki. Należy jednak dodać, że utrata masy następuje w przypadku obu procesów, co dość mocno komplikuje sprawę i utrudnia rozwiązanie zagadki. Jessie Christiansen — autorka badania potwierdza, że jej prace jeszcze się nie zakończyły.
