Küçülen çok sayıda ötegezegenin keşfi, gezegensel evrimde bir ‘kayıp halka’yı çözüyor gibi görünüyor.
Yıldızlarına çok yakın dört mini-Neptün, nihai toplam kayıplarla tutarlı bir oranda atmosferlerini sızdırıyor. Bu, bu dünyaların sonunda karasal, kabaca Dünya boyutunda gezegenlere dönüşeceğini ve dahası, bunu yapmaları yıldızlarının hatası olduğunu gösteriyor.
Bilim adamları uzun zamandır bu iki tür ötegezegenin bağlantılı olduğunu düşünmüş olsalar da, mini-Neptünlerin atmosferlerini kaybettikleri yol bilinmiyordu.
Diğer mekanizmalar hâlâ yürürlükte olsa da, yeni tanımlanan küçülen dünyalar, yıldız ışıması yoluyla soyulmanın öncü olduğunu gösteriyor.
Samanyolu galaksisi büyük, çeşitli bir yer ve bugüne kadar kendi Güneş Sistemimizde bulduklarımızdan çok farklı olan birçok türde ötegezegen tanımlanmıştır. Bunlardan biri mini-Neptün – Kepler misyonu tarafından tespit edilen en yaygın dünya türü, ancak özellikle galaksinin kendi küçük köşesinde yok.
Bunlar, Dünya’dan daha büyük ve Neptün’den daha az kütleli, ancak yine de Neptün benzeri kalın bir hidrojen ve helyum atmosferiyle örtülü olan dünyalardır. İlginç bir şekilde, bu ötegezegenler, Dünya’nın yarıçapının yaklaşık iki katı kadar küçülmüyor gibi görünüyor.
Süper Dünyalar, bir sonraki kategori olan Dünya’nın yarıçapının 1 ila 1,5 katı arasında olan ötegezegenlerdir. Yaklaşık 1,5 ila 2 Dünya yarıçapı arasında, dış gezegenlerin son derece kıt olduğu ilginç bir boşluk var. Bu olarak bilinir küçük gezegen yarıçapı boşluğu.
Bilim adamları bu boşluğun var olduğuna inanıyorlar, çünkü belirli bir kritik sınırın üzerinde, ötegezegenler, boyutlarını şişiren ve onları mini-Neptünler sınıfına sokan önemli bir ilkel atmosferi korumak için yeterli kütleye sahipler. Süper Dünyalar ise yeterli kütleye sahip değiller ve ya ilkel atmosferlerini kaybettiler ya da hiç başlamadılar.
Bir sonraki soru, eğer bu ötegezegenler ilkel atmosferlerle başladıysa, nasıl kayboldular?
Çekirdekten güç alan kütle kaybı olarak adlandırılan potansiyel bir yol, yerçekimi bağlama enerjisinin ilkel atmosferi fırlatan ısıya dönüştürüldüğü gezegen oluşumundan kaynaklanan iç ısıdır. Diğeri, genç yıldızdan gelen yoğun X-ışını ve ultraviyole ışınımının ötegezegenin atmosferini ortadan kaldırdığı fotobuharlaşma olarak adlandırılır.
Bu senaryolardan hangisinin mini-Neptünlerin süper-Dünyalara dönüşmesine yol açtığını belirlemek, sızan ötegezegenleri gözlemlemeyi ve kütle kaybettikleri hızı belirlemeyi gerektirir.
Bu bizi California Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) astronom Michael Zhang liderliğindeki bir araştırma ekibinden yeni bir makaleye geri getiriyor. Yakınlarda yörüngede dönen dört genç mini Neptün’ün atmosferlerini incelemek için spektroskopi kullandılar. turuncu cüce yıldızlarbu ötegezegenlerin uzaya helyum sızdırma oranını belirlemek için.
Diğer üçü yeni: TOI 1430.01, Dünya’nın 2,1 katı büyüklüğünde; TOI 1683.01, Dünya’nın 2,3 katı büyüklüğünde; ve TOI 2076b, Dünya’nın 2.52 katı büyüklüğünde.
Ekip, dört gezegenin hepsinin, çekirdekten güç alan kütle kaybından ziyade fotobuharlaşma ile tutarlı bir oranda önemli helyum çıkışlarına sahip olduğunu buldu. Ek olarak, bu kayıp oranı, sadece birkaç yüz milyon yıl içinde bu ötegezegenlerin atmosferlerini soymak için yeterli, ekip buldu – bu kozmik bağlamlarda oldukça kısa bir zaman ölçeği.
Ekip, bulgularının Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen çoğu mini-Neptün’ün muhtemelen süper Dünya’ya dönüştüğünü ve bunu fotobuharlaşma yoluyla yaptığını öne sürdüğünü söylüyor.
Zhang ve meslektaşları, “Bu gezegenlerin hepsinin olmasa da birçoğunun hidrojen açısından zengin zarflarını kaybedeceği ve süper Dünyalar olacağı sonucuna varıyoruz.” kağıtlarına yazhangi bekliyor akran değerlendirmesi.
“Sonuçlarımız, Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen mini-Neptünlerin çoğunun ilkel atmosferlere sahip olduğunu ve foto buharlaşmanın bu atmosferleri soymak ve bu gezegenleri süper-Dünyalara dönüştürmek için etkili bir mekanizma olduğunu gösteriyor.”
Araştırma gönderildi Astronomi Dergisive üzerinde mevcuttur arXiv.