Astronomi ir izveidojuši modeli, kas sasaista ātrumu, kādā dažas planētas zaudē atmosfēru, ar dažādiem ārējiem faktoriem. Šis algoritms ļauj prognozēt, kā ārēju faktoru ietekmē mainīsies debess ķermeņu ar noteiktu masu atmosfēras biezums. Darbs tika publicēts žurnālā Astronomy & Astrophysics.
Novērojumi no NASA Keplera teleskopa atklāja milzīgu eksoplanetu - planētu, kas atrodas ārpus Saules sistēmas, daudzveidību. Lielākā daļa no tām masām un rādiusiem ir starp Zemei un Neptūnam (parasti tās tiek sadalītas superzemēs un mini-Neptūnā). Lielais atrasto šāda veida planētu skaits ir saistīts ar faktu, ka atšķirībā no Zemes lieluma planētām tās ir salīdzinoši viegli atklāt.
Eksoplanetes jau sen ir piesaistījušas zinātniekus kā modeļus debess ķermeņu evolūcijas izpētei. Dati, kas iegūti, pētot planētas ārpus Saules sistēmas, palīdzēs uzzināt vairāk par Zemes evolūciju. Ar atmosfēras radīšanu saistītajiem procesiem ir liela nozīme to veidošanās mehānismu izpratnē. Turklāt eksoplanetu atmosfēru ir daudz vieglāk izpētīt nekā to virsmu, par kuru bieži nav iespējams iegūt nekādus datus.
Viens no indikatīvākajiem atmosfēras veidošanās procesiem ir atmosfēras daļiņu izkļūšana kosmosā. Šīs parādības rezultātā dažādu faktoru ietekmē pazūd planētas gāzes apvalks: satelīta vai citas planētas pievilināšana, paaugstināta temperatūra, saules vējš un citi. Šo procesu visskaidrāk var izsekot planētām ar ūdeņraža atmosfēru, jo tā viegluma dēļ tā ir visjutīgākā pret ārējo faktoru ietekmi.
Starptautiska komanda, kurā ietilpa Sibīrijas Federālās universitātes (SFU) darbinieks, izveidoja modeli, kura pamatā bija dati par vairāk nekā 7000 eksoplanetu. Viņiem visiem bija masas no 1 līdz 39 Zemes masām, un viņu atmosfērā pārsvarā bija ūdeņradis. Katrā planētā zinātnieki ir noteikuši atmosfēras augšējās daļas sildīšanas intensitāti rentgenstaru un zvaigznes ultravioletā starojuma ietekmē, atmosfēras gāzes blīvumu un tās izplūdes ātrumu. Tad pētnieki izstrādāja automatizētu algoritmu, kas spēja patstāvīgi aprēķināt atmosfēras maksimālo disociāciju (molekulu sadalīšanos atomos), jonizāciju (uzlādētu jonu iegūšanu no neitrāliem atomiem), planētas masas zuduma ātrumu un efektīvo starojuma absorbcijas rādiusu (attālumu no debess ķermeņa centra, virs kura tas atrodas). absorbē zvaigžņu gaismu). Tie ir daudzumikas nosaka atmosfēras evolūcijas raksturu. Visi no tiem tika parādīti liela datu masīva formā, kas tika sadalīti atbilstoši galvenajiem planētas parametriem: zvaigznes masai, rādiusam un zvaigznes starojuma intensitātei. Tad zinātnieki izmantoja interpolāciju - matemātisku algoritmu, kas ļauj paplašināt atrasto atkarību līdz jebkurai nepieciešamajai starpposma vērtībai modeļa robežās.
“Mūsu režģa un interpolācijas kārtība ļauj mums ātri iegūt informāciju, kuras aprēķināšanai būtu vajadzīgas dienas vai nedēļas. Tas ļauj izmantot masu zuduma līmeņa aprēķinu rezultātus, pētot planētas atmosfēras evolūciju ilgā laika posmā. Jūs varat arī izvairīties no nepieciešamības izmantot iepriekš izmantotas aptuvenas formulas, kas var par zemu novērtēt vai pārvērtēt vairākus svarīgus faktorus,”saka viens no darba autoriem, Sibīrijas Federālās universitātes profesors Nikolajs Erkajevs.