Wissenschaftler untersuchen schrumpfende Mini-Neptune, um die planetarische Evolution zu verstehen

Wissenschaftler haben vier Exoplaneten entdeckt, die anscheinend kleiner werden und allmählich ihre Atmosphäre verlieren. Die Geschwindigkeit, mit der diese Veränderung stattfindet, deutet darauf hin, dass diese Himmelskörper, Mini-Neptune genannt, schließlich ihre Atmosphäre vollständig verlieren werden, um ein terrestrischer Planet zu werden, der eine ähnliche Größe wie die Erde hat. Sie befinden sich in unmittelbarer Nähe zu ihren Sternen, die für den allmählichen Verlust der Atmosphäre verantwortlich sind. Die Beobachtung dürfte nun Aufschluss über die Entwicklung von Planeten geben.

Forscher glauben, dass mehrere Mechanismen hinter dem Schrumpfen stecken könnten, aber die Hauptursache scheint die Bestrahlung der Sterne zu sein. Mini-Neptune sind eine der vielen Arten von Exoplaneten, die außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurden. Es ist einer der häufigsten Arten von Welten, die in der Kepler-Mission entdeckt wurden, bleibt aber in unserer Galaxie abwesend.

Sie sind deutlich größer als die Erde, aber kleiner als Neptun. Mini-Neptune haben eine dichte Atmosphäre aus Wasserstoff und Helium wie Neptun. Es wurde beobachtet, dass diese Welten trotz des allmählichen Schrumpfens nicht kleiner als der doppelte Erdradius werden.

Unterdessen hat die Super-Erde-Kategorie der Exoplaneten das 1- bis 1.5-fache des Radius unseres Planeten. Wissenschaftler haben eine Lücke zwischen dem 1.5- und 2-fachen Erdradius entdeckt, in der keine Exoplaneten entdeckt wurden. Sie haben es den Small Planet Radius Gap genannt.

Sie glauben, dass die Lücke wegen der bestimmten kritischen Grenze existiert, oberhalb der die Exoplaneten genug Masse haben, um ihre ursprüngliche Atmosphäre zurückzuhalten, die ihre Größe erhöht. Im Falle von Supererden wird festgestellt, dass sie entweder nicht genug Masse oder überhaupt keine Masse haben.

Um weitere Informationen zu erhalten, haben Forscher des California Institute of Technology (Caltech) Spektroskopie verwendet, um die Atmosphäre der vier entdeckten Mini-Neptune zu analysieren. Es wurde beobachtet, dass die vier Planeten TOI 560b, TOI 1430.01, TOI 1683.01 und TOI 2076b einen signifikanten Heliumabfluss aufweisen. Das Team stellte fest, dass die Verlustrate ihrer Atmosphäre ausreichte, um sie in einigen hundert Millionen Jahren vollständig vom Planeten zu entfernen, was im kosmischen Kontext eine kurze Zeitspanne ist.