Tutkijat tutkivat kutistuvia mini-neptunuksia ymmärtääkseen planeettojen evoluutiota

Tutkijat ovat löytäneet neljä eksoplaneettaa, jotka näyttävät pienenevän kooltaan ja menettävän ilmakehään vähitellen. Nopeus, jolla tämä muutos tapahtuu, viittaa siihen, että nämä taivaankappaleet, joita kutsutaan mini-Neptunuksiksi, menettävät lopulta ilmakehänsä kokonaan ja niistä tulee maanpäällinen planeetta, jonka koko on samanlainen kuin Maan. Niiden on havaittu olevan lähellä tähtiään, jotka ovat vastuussa ilmakehän asteittaisesta häviämisestä. Havainto saattaa nyt valottaa planeettojen kehitystä.

Tutkijat uskovat, että kutistumisen takana voi olla useita mekanismeja, mutta johtava syy näyttää olevan tähtien säteilytys. Mini-Neptunukset ovat yksi monista aurinkokuntamme ulkopuolelta löydetyistä eksoplaneettojen tyypeistä. Se on yksi yleisimmistä Kepler-operaation aikana havaituista maailmantyypeistä, mutta se on edelleen poissa galaksistamme.

Ne ovat huomattavasti suurempia kuin Maa, mutta pienempiä kuin Neptunus. Mini-Neptunes niissä on paksu vedyn ja heliumin ilmakehä, kuten Neptunuksessa. On havaittu, että edes asteittaisen kutistumisen myötä nämä maailmat eivät muutu pienemmiksi kuin kaksi kertaa Maan säde.

Samaan aikaan supermaan eksoplaneettojen luokka on 1-1.5 kertaa planeettamme säde. Tutkijat ovat havainneet noin 1.5–2 kertaa Maan säteitä suuremman aukon, jossa ei ole havaittu eksoplaneettoja. He ovat nimenneet sen pieneksi planeetan sädeväliksi.

He uskovat, että aukko on olemassa tietyn kriittisen rajan vuoksi, jonka yläpuolella eksoplaneetoilla on tarpeeksi massaa pidätelläkseen alkuperäistä ilmakehään, mikä lisää niiden kokoa. Supermaiden tapauksessa niillä ei ole havaittu olevan tarpeeksi massaa tai ei lainkaan massaa.

Kalifornian teknologiainstituutin (Caltech) tutkijat ovat kaivaneet syvemmälle lisätietojen saamiseksi spektroskopialla analysoidakseen neljän havaitun mini-Neptunuksen ilmakehän. Neljällä planeetalla, nimittäin TOI 560b:llä, TOI 1430.01:llä, TOI 1683.01:llä ja TOI 2076b:llä, havaittiin olevan merkittävä heliumin ulosvirtaus. Tiimi totesi, että heidän ilmakehänsä häviämisnopeus riitti poistamaan sen kokonaan planeetalta muutamassa sadassa miljoonassa vuodessa, mikä on lyhyt aika kosmisissa yhteyksissä.