Voi kulua jonkin aikaa, ennen kuin tähtitieteilijät sopivat standardimallista planeettojen muodostumiseen tähdet. Viime aikoihin saakka maanpäällisiltä puuttui luotettava tekniikka vilkaistakseen paljon oman aurinkokunnan ulkopuolelle.
Omaan takapihaamme perustuen yksi vallitseva teoria on, että kalliit planeetat, kuten elohopea, maa ja mars, muodostuvat hitaasti, lähellä aurinkoa, pienempien, kiinteiden kappaleiden törmäyksistä, kun taas kaasujättiläiset muodostuvat nopeammin ja kauemmas tähtiä kohti - usein ensimmäisen kaksi miljoonaa vuotta tähden elämässä - pienemmistä kivisistä ytimistä, jotka houkuttelevat helposti kaasuja.
Mutta uudet tiedot viittaavat siihen, että jotkut kaasujättiläiset muodostuvat lähellä tähtiään - niin lähellä, että voimakkaat tähtituulet ryöstävät heidät noista kaasuista, strippaten ne takaisin ytimeensä.
Kansainvälinen tutkimusryhmä on havainnut, että lähellä tähtiä kiertävät jättiläiset eksoplaneetit - lähempänä kuin 2 prosenttia tähtitieteellisestä yksiköstä (AU) - voivat menettää neljänneksen massastaan elinaikanaan. AU on maapallon ja auringon välinen etäisyys.
Tällaiset planeetat voivat menettää ilmakehänsä kokonaan.
Ryhmä, jota johtaa Itävallan tiedeakatemian avaruustutkimuslaitos Helmut Lammer, uskoo, että äskettäin löydetty CoRoT-7b ”Super Earth”, jolla on vähemmän kuin kaksinkertainen maapallon massa, voisi olla Neptunuksen kokoinen planeetta.
Ryhmä käytti tietokonemalleja tutkiakseen mahdollista ilmakehän massahäviötä tähtien elinkaaren aikana eksoplaneetoilla, joiden kiertoradat ovat alle 0,06 AU, kun planeetta- ja tähtiparametrit tunnetaan havaintojen perusteella hyvin.
Elohopea on ainoa naapurimme, joka kiertää aurinkoa tällä alueella; Venus kiertää noin .72 AU.
Tutkimuksessa tarkasteltuihin 49 planeettaan sisältyivät kuumakaasu jättiläiset, planeetat, joiden massat olivat samanlaisia tai suurempia kuin Saturnuksen ja Jupiterin, ja kuumajääjättiläiset, Uranukseen tai Neptunukseen verrattavat planeetat. Kaikki näytteen eksoplaneetat löydettiin kauttakulkumenetelmällä, jossa planeetan koko ja massa johdetaan tarkkailemalla, kuinka paljon sen emätähti himmenee, kun planeetta kulkee sen edessä.
"Jos kauttakulkutiedot ovat oikeita, näillä tuloksilla on suuri merkitys planeettamuodostusteorioissa", sanoi Lammer, joka esittelee tuloksia European Astronomy and Space Science -viikolla 20. – 23. Huhtikuuta Hertfordshiren yliopistossa Isossa-Britanniassa.
”Havaitsimme, että Jupiter-tyyppinen kaasujättiläinen WASP-12b on menettänyt noin 20-25 prosenttia massastaan elinaikanaan, mutta muilla näytteessämme olevilla eksoplaneetoilla oli merkityksetön massahäviö. Malli osoittaa myös, että yksi tärkeä tärkeä vaikutus on planeetan ilmakehän sähköisesti varautuneen kerroksen aiheuttaman paineen ja tähtituulen aiheuttaman paineen ja sepelvaltimoiden poistojen (CME) välinen paine. Kiertoradalla lähempänä kuin 0,02 AU CME: t - väkivaltaiset räjähdykset tähden ulkokerroksista - hävittävät eksoplaneetan ilmakehän paineen aiheuttaen sen, että se menettää ehkä useita kymmeniä prosentteja alkuperäisestä massastaan elinaikanaan. "
Ryhmä havaitsi, että kaasujättiläiset voisivat haihtua ydinkokoonsa, jos ne kiertävät lähempänä kuin 0,015 AU. Alemman tiheyden jään jättiläiset saattoivat menettää kokonaan vetyvaipansa 0,045 AU: ssa. Kaasu jättiläiset, jotka kiertävät yli 0,02 AU, menettivät noin 5–7 prosenttia massastaan. Muut eksoplaneetit menettivät alle 2 prosenttia. Tulokset viittaavat siihen, että CoRoT-7b voisi olla haihtunut Neptunuksen kaltainen planeetta, mutta ei suuremman kaasujättelijän ydin. Mallisimulaatiot osoittavat, että suurempia massakaasujätteitä ei olisi voinut haihtua CoRoT-7b: lle määritettyyn massa-alueeseen.
Lisätietoja:
Euroopan tähtitieteen ja avaruustieteen viikko
Kuninkaallinen tähtitieteellinen seura
