De la mijlocul anilor 1990, când a fost descoperită prima planetă din jurul unei alte stele, astronomii colectează exoplanete. Într-un nou studiu, astronomii au clasificat aceste planete și au descoperit că majoritatea planetelor găsite până în prezent sunt împărțite ca mărime în două grupuri: planete terestre stâncoase și mini-neptuni mai mari. În munca lor, echipa a folosit date din misiunea NASA Kepler și observatorul Keck.
De fapt, studiul arată că galaxia noastră favorizează două tipuri de planete: lumile stâncoase de 1,75 ori dimensiunea Pământului și mini-neptunii acoperiți cu gaz, care sunt de 2 până la 3,5 ori mai mari decât Pământul. Calea Lactee rareori formează planete cu dimensiuni între aceste două grupuri.
Diagrama arată numărul de exoplanete mici la 100 de stele, în funcție de mărimea lor în raport cu Pământul. Credit: NASA / Ames / Caltech / Universitatea din Hawaii (BJ Fulton)
„Nu există planete în sistemul solar cu dimensiunea dintre Pământ și Neptun. Una dintre cele mai mari surprize ale lui Kepler este că aproape fiecare stea are cel puțin o planetă mai mare decât Pământul, dar mai mică decât Neptun. Ne-ar plăcea să știm ce sunt aceste planete misterioase și de ce nu le avem”, spune Eric Petigura, coautor al studiului la California Institute of Technology (SUA).
Kepler caută lumi îndepărtate folosind metoda de tranzit. Magnitudinea eclipsei se corelează cu dimensiunea planetei, dar pentru a determina cu precizie mărimea acesteia, este necesar să-i măsurăm steaua. O echipă de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din California, împreună cu colegi din mai multe instituții, au analizat mai atent dimensiunea planetelor folosind Observatorul Keck. Au petrecut ani de zile colectând date spectrale despre stele cu 2000 de planete din catalogul Kepler. Datele spectrale au furnizat măsurători exacte ale dimensiunii stelelor, care, la rândul lor, au permis cercetătorilor să determine mărimea exomerilor care orbitează în jurul lor.
Cu noi date de la Observatorul Keck, cercetătorii au putut determina dimensiunea a 2.000 de planete de 4 ori mai precis. Când oamenii de știință i-au sortat, au fost surprinși să găsească un decalaj izbitor între grupurile de ținuturi stâncoase și mini-Neptun.
Motivul decalajului nu este clar, dar oamenii de știință au venit cu două explicații posibile. Primul se bazează pe ideea că natura preferă să creeze planete aproximativ de mărimea Pământului. Unele dintre aceste planete, din motive care nu sunt încă pe deplin înțelese, ajung să capteze suficient gaz pentru a „trece linia” și a deveni mini-neptuni gazoși.
Diagrama arată cum se formează exoplanetele de dimensiuni ale Pământului și mini-neptunul. Credit: NASA / Ames / Caltech / Universitatea din Hawaii (BJ Fulton)
Video promotional:
„Mini Neptunii sunt ca niște pietre cu bile mari de gaz în jurul lor. Hidrogenul și heliul din bilă nu contribuie la câștigul de masă al întregului sistem în ansamblu, dar aduc o contribuție uriașă la volum, făcând planetele cu dimensiuni mult mai mari”, continuă Eric Petigura.
Al doilea motiv posibil pentru care planetele nu au dimensiuni intermediare este asociat cu pierderea de gaz sau, mai degrabă, arderea atunci când sunt expuse la radiații de la steaua gazdă. Ambele scenarii explică probabil diferența de dimensiune planetară. „În viitor, cercetătorii intenționează să studieze conținutul elementelor grele din aceste planete pentru a afla mai multe despre compoziția lor. Trăim în epoca de aur a astronomiei planetare, deoarece găsim mii de planete în jurul altor stele. În prezent lucrăm la înțelegerea compoziției mini-neptunului. Acest lucru ar trebui să explice de ce aceste lumi se formează atât de des pe orbitele altor stele și de ce nu există în jurul Soarelui”, a concluzionat Eric Petigura.
Roman Zaharov
