Zijn er andere planeten met een vergelijkbare omgeving als de onze? Dankzij de vooruitgang in de astronomische technologie weten we nu dat er duizenden planeten rond verre sterren draaien. Een nieuwe studie toont aan dat sommige exoplaneten in het heelal...heliumrijke atmosferen. De reden voor de ongelijke grootte van de planeten in het zonnestelsel hangt samen met deheliuminhoud. Deze ontdekking kan ons begrip van planetaire evolutie vergroten.

Mysterie rond de afwijking in grootte van exoplaneten

Pas in 1992 werd de eerste exoplaneet ontdekt. ​​De reden waarom het zo lang duurde om planeten buiten het zonnestelsel te vinden, is dat ze worden geblokkeerd door sterrenlicht. Daarom hebben astronomen een slimme manier bedacht om exoplaneten te vinden. Deze controleert de verduistering van de tijdlijn voordat de planeet zijn ster passeert. Op deze manier weten we nu dat planeten ook buiten ons zonnestelsel veel voorkomen. Minstens de helft van de zonachtige sterren heeft minstens één planeet ter grootte van de aarde tot Neptunus. Men neemt aan dat deze planeten een atmosfeer van "waterstof" en "helium" hebben, die is verzameld uit het gas en stof rond de sterren bij hun geboorte.

Vreemd genoeg varieert de grootte van exoplaneten echter tussen de twee groepen. De ene is ongeveer 1,5 keer zo groot als de aarde, de andere meer dan twee keer zo groot. En om de een of andere reden zit er nauwelijks iets tussenin. Deze amplitudeafwijking wordt "radiusvallei" genoemd. De oplossing van dit mysterie zou ons helpen de vorming en evolutie van deze planeten te begrijpen.

De relatie tussenheliumen de afwijking in grootte van exoplaneten

Eén hypothese is dat de grootteafwijking (dal) van exoplaneten verband houdt met de atmosfeer van de planeet. Sterren zijn extreem ongunstige plekken, waar de planeten constant worden gebombardeerd met röntgenstraling en ultraviolette straling. Men vermoedt dat dit de atmosfeer heeft ontdaan van zijn oorspronkelijke vorm, waardoor er slechts een kleine rotskern overbleef. Daarom besloten Isaac Muskie, promovendus aan de Universiteit van Michigan, en Leslie Rogers, astrofysicus aan de Universiteit van Chicago, het fenomeen van planetaire atmosferische ontdaanheid, ook wel "atmosferische dissipatie" genoemd, te bestuderen.

Om de effecten van warmte en straling op de atmosfeer van de aarde te begrijpen, gebruikten ze planetaire gegevens en natuurkundige wetten om een ​​model te creëren en 70.000 simulaties uit te voeren. Ze ontdekten dat waterstof met een kleinere atomaire massa miljarden jaren na de vorming van planeten zou verdwijnen voordatheliumMeer dan 40% van de massa van de atmosfeer van de aarde kan bestaan ​​uithelium.

Inzicht in de vorming en evolutie van planeten is een sleutel tot de ontdekking van buitenaards leven

Om de effecten van warmte en straling op de atmosfeer van de aarde te begrijpen, gebruikten ze planetaire gegevens en natuurkundige wetten om een ​​model te creëren en 70.000 simulaties uit te voeren. Ze ontdekten dat waterstof met een kleinere atomaire massa miljarden jaren na de vorming van planeten zou verdwijnen voordatheliumMeer dan 40% van de massa van de atmosfeer van de aarde kan bestaan ​​uithelium.

Aan de andere kant zijn er planeten die nog steeds waterstof bevatten enheliumhebben een uitdijende atmosfeer. Als de atmosfeer dan nog bestaat, denken mensen dat het een grote groep planeten zal zijn. Al deze planeten kunnen heet zijn, blootgesteld worden aan intense straling en een hogedrukatmosfeer hebben. De ontdekking van leven lijkt daarom onwaarschijnlijk. Maar inzicht in het proces van planeetvorming stelt ons in staat om nauwkeuriger te voorspellen welke planeten er bestaan ​​en hoe ze eruitzien. Het kan ook gebruikt worden om te zoeken naar exoplaneten die leven voortbrengen.