Исследование, проведенное учеными из Чикагского университета, Мичиганского университета и Мэрилендского университета, объясняет, что существуют планеты с гелиевой атмосферой. Это открытие может предложить новый шаг в нашем понимании эволюции планеты.

Их моделирование на основе имеющихся данных о планетах и законах физики показало, что вполне вероятно, что гелий накапливается в атмосферах определенных типов экзопланет с течением времени. Если это подтвердится, это объяснило бы многолетнюю загадку о размерах этих экзопланет, сообщает Nature Astronomy.


Тайна радиусной долины

Ученые выявили, что на данный момент, по крайней мере, у половины всех звезд, подобных нашему солнцу, есть как минимум одна планета размером от Земли до Нептуна, которая вращается очень близко к звезде. Предполагается, что эти планеты имеют атмосферу с большим количеством водорода и гелия, собранных, когда планеты впервые сформировались из газа и пыли вокруг звезды.

Когда ученые посмотрели на количество планет такого типа, они заметили нечто любопытное - планеты были разделены на две популяции. Одна группа была размером примерно с полторы Земли, а другая группа была в два раза больше Земли, других вариантов практически не было.

Этот разрыв между двумя популяциями планет известен как "радиусная долина. Результаты моделирования объясняют, что этот разрыв может быть связан с атмосферами планет.

Планета рядом со своей звездой постоянно подвергаются бомбардировке рентгеновскими лучами и ультрафиолетовым излучением, которые могут лишить ее атмосферы. Водород имеет меньшую атомную массу, чем гелий. Через несколько миллиардов лет водород в атмосферах планет, вероятно, улетучивается, что приводит к накоплению гелия, который может составлять 40% или более массы атмосферы.

Возможно, планеты с меньшими размерами полностью утратили свою атмосферу и существуют просто в виде каменистых ядер.


Подтверждения телескопа

Команда предложила способ подтвердить свои результаты наблюдательным путем. Недавно запущенный космический телескоп Джеймса Уэбба и другие мощные телескопы могут получить данные об элементах атмосферы и их количестве. Телескопы могли бы проверить, нет ли необычно большого количества гелия в атмосферах некоторых из этих планет.

Если теория верна, планеты с атмосферой, богатой гелием, должны быть особенно распространены в группе планет с большим радиусом.

Две группы планет разного размера созданы потому, что даже небольшое количество гелия и водорода создает очень пухлую атмосферу, которая может значительно увеличить радиус планеты.

Если у них вообще осталась атмосфера, они будут в группе большего радиуса; если она исчезла, они будут в группе меньшего радиуса.

Считается, что ни одна из этих планет не является подходящим кандидатом для обитания жизни - они раскалены, подвергнуты радиационной бомбардировке, а атмосфера, вероятно, находится под очень высоким давлением.

Но ученые объяснили, что улучшение нашего понимания процессов, которые приводят к образованию планет, может помочь нам лучше предсказать, какие другие планеты существуют и как они выглядят, а также направить поиск более гостеприимных планет.

Благодарим за прочтение!