NASA-Wissenschaftler rätseln über die scheinbar schrumpfende Planetenpopulation. Der Übeltäter kann Strahlung sein.
Es gibt alle möglichen Welten außerhalb unseres Sonnensystems. Entfernte außerirdische Planeten, sogenannte Exoplaneten, könnten Gasriesen wie Jupiter, Gesteinsbälle von etwa der Größe unseres Planeten oder sogar „Superjets“ mit der Dichte von Zuckerwatte sein.
Aber es gibt eine mysteriöse Lücke, in der es Planeten geben sollte, die etwa 1,5 bis 2 Mal so breit wie die Erde sind.
Eine mysteriöse Lücke, in der es Planeten geben sollte
Von den mehr als 5.000 von der NASA entdeckten Exoplaneten gibt es viele Supererden (bis zu 1,6-mal so groß wie unser Planet) und viele subneptunische Planeten (etwa zwei- bis viermal so groß wie der Durchmesser der Erde), aber kaum welche Planeten dazwischen. .
„Exoplaneten-Wissenschaftler verfügen inzwischen über genügend Daten, um sagen zu können, dass diese Lücke nicht nur ein Zufall ist. Es passiert etwas, das Planeten daran hindert, diese Größe zu erreichen und/oder beizubehalten“, sagt Jesse Christiansen, Forscher am California Institute of Technology sagte der wissenschaftliche Leiter des Exoplaneten-Archivs der NASA in einer Pressemitteilung vom Mittwoch.
Wissenschaftler glauben, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass einige der subneptunischen Planeten schrumpfen, ihre Atmosphäre verlieren und über die Größenlücke hinweg beschleunigen, bis sie so klein wie riesige Erden werden.
Christiansens neueste Forschung legt nahe, dass diese Welten schrumpfen, weil Strahlung aus den Planetenkernen ihre Atmosphären in den Weltraum drückt.
Die StadyEine am Mittwoch im Astronomical Journal veröffentlichte Studie könnte das Rätsel um fehlende Exoplaneten lösen.
Die Planeten selbst könnten ihre Atmosphären auseinanderdrücken
Schrumpfenden Exoplaneten fehlt möglicherweise die Masse (und damit die Schwerkraft), um ihre Atmosphäre dicht beizubehalten.
Der genaue Mechanismus des atmosphärischen Verlusts bleibt jedoch unklar.
Die neue Studie stützt eine Hypothese, die Wissenschaftler laut der Pressemitteilung als „grundlegenden Energiemassenverlust“ bezeichnen.
Masse mit Kernenergie zu verlieren ist kein trendiger neuer Trainingsplan. Dies geschieht, wenn der Kern des Planeten Strahlung aussendet, die seine Atmosphäre von unten drückt und dazu führt, dass er sich mit der Zeit vom Planeten trennt, heißt es in der Pressemitteilung.
Die andere Hypothese, Photoevaporation genannt, besagt, dass die Atmosphäre des Planeten durch die Strahlung seines Muttersterns zerstreut wird.
Es wird jedoch angenommen, dass die Photoverdunstung auftritt, wenn der Planet 100 Millionen Jahre alt ist, und der Massenverlust durch fundamentale Energie könnte näher am milliardsten Geburtstag des Planeten eintreten, heißt es in der Erklärung.
Um beide Hypothesen zu testen, untersuchte Christiansens Team Daten des ausgemusterten Kepler-Weltraumteleskops der NASA.
Sie untersuchten Sternhaufen, die mehr als 100 Millionen Jahre alt sind. Da davon ausgegangen wird, dass Planeten ungefähr so alt sind wie ihre Muttersterne, sind die Planeten in diesen Clustern groß genug, um einer Photoverdampfung zu unterliegen, aber nicht groß genug, um mit zentraler Energie Masse zu verlieren.
Wissenschaftler fanden heraus, dass die meisten Planeten dort ihre Atmosphären behielten, was den Massenverlust durch Kernenergie zu einer wahrscheinlicheren Ursache für einen eventuellen Atmosphärenverlust macht.
„Jüngste Arbeiten deuten jedoch auf eine kontinuierliche Abfolge von Massenverlusten hin, bei der beide Prozesse am Werk sind“, schrieb Christiansen auf Plattform X, früher bekannt als Twitter, wo er teilte Verbindung Für eine im Juli online veröffentlichte Bewertung der Harvard University.
Das Rätsel ist also noch nicht gelöst.
Ihre Arbeit sei noch lange nicht abgeschlossen, sagte Christiansen in der Pressemitteilung, insbesondere da sich unser Verständnis von Exoplaneten im Laufe der Zeit weiterentwickeln werde.
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