Kopš 1990. gadu vidus, kad tika atklāta pirmā planēta ap citu zvaigzni, astronomi vāca eksoplanētas. Jaunā pētījumā astronomi ir klasificējuši šīs planētas un atklājuši, ka lielākā daļa līdz šim atrasto planētu ir sadalītas pēc lieluma divās grupās: akmeņainas zemes planētas un lielākas mini-neptūnas. Komanda izmantoja NASA Kepler misijas un Keck observatorijas datus.
Faktiski pētījums rāda, ka mūsu Galaktika atbalsta divu veidu planētas: klinšu pasaules, kas ir 1,75 reizes lielākas par Zemi, un mini-neptūnus, kas pārklāti ar gāzi, kas ir 2 līdz 3,5 reizes lielāki nekā Zeme. Piena ceļš reti veido planētas ar izmēriem starp šīm divām grupām.
Diagramma parāda mazo eksoplanētu skaitu uz 100 zvaigznēm atkarībā no to lieluma attiecībā pret Zemi. Kredīts: NASA / Ames / Caltech / Havaju Universitāte (BJ Fulton)
“Saules sistēmā nav planētu, kuru izmērs būtu starp Zemi un Neptūnu. Viens no lielākajiem Keplera pārsteigumiem ir tas, ka gandrīz katrai zvaigznei ir vismaz viena planēta, kas ir lielāka par Zemi, bet mazāka par Neptūnu. Mēs labprāt uzzinātu, kas ir šīs noslēpumainās planētas un kāpēc mums tādu nav,”saka Ēriks Petigura, pētījuma līdzautors Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā (ASV).
Keplers meklē tālās pasaules, izmantojot tranzīta metodi. Aptumsuma lielums korelē ar planētas lielumu, taču, lai precīzi noteiktu tā lielumu, ir jāmēra tā zvaigzne. Kalifornijas Tehnoloģiju institūta zinātnieku komanda kopā ar kolēģiem no vairākām institūcijām, izmantojot Keck observatoriju, tuvāk apskatīja planētu lielumu. Viņi ir pavadījuši gadus, vācot spektrālos datus par zvaigznēm ar 2000 planētām no Keplera kataloga. Spektrālie dati sniedza precīzus zvaigžņu izmēra mērījumus, kas savukārt ļāva pētniekiem noteikt ap orbītu esošo eksomēru lielumu.
Ar jaunajiem Keck observatorijas datiem pētnieki 4 reizes precīzāk spēja noteikt 2000 planētu lielumu. Kad zinātnieki tos sakārtoja, viņi bija pārsteigti, atklājot pārsteidzošu plaisu starp klinšainu zemju grupām un mini-Neptūnu.
Plaisas cēlonis nav skaidrs, taču zinātnieki ir nākuši klajā ar diviem iespējamiem paskaidrojumiem. Pirmais ir balstīts uz ideju, ka daba dod priekšroku planētu veidošanai aptuveni Zemes lielumā. Dažas no šīm planētām tādu iemeslu dēļ, kas vēl nav pilnībā izprasti, nonāk pietiekami daudz gāzes, lai "šķērsotu līniju" un kļūtu par gāzveida mini-neptūniem.
Diagramma parāda, kā veidojas Zemes izmēra eksoplanētas un mini-neptūns. Kredīts: NASA / Ames / Caltech / Havaju Universitāte (BJ Fulton)
Reklāmas video:
“Mini Neptūni ir kā akmeņi, ap kuriem ir lielas gāzes bumbiņas. Bumbā esošais ūdeņradis un hēlijs neveicina visas sistēmas masveida pieaugumu kopumā, bet tie sniedz milzīgu ieguldījumu apjomā, padarot planētas daudz lielākas,”turpina Ēriks Petigura.
Otrais iespējamais iemesls, kāpēc planētām nav vidēja lieluma, ir saistīts ar gāzes zudumu vai drīzāk ar degšanu, ja tiek pakļauta staru uzņemšanai no saimnieka zvaigznes. Abi scenāriji, iespējams, izskaidro planētas lieluma atšķirību. “Nākotnē pētnieki plāno izpētīt šo planētu smago elementu saturu, lai uzzinātu vairāk par to sastāvu. Mēs dzīvojam planētu astronomijas zelta laikmetā, jo apkārt citām zvaigznēm atrodam tūkstošiem planētu. Pašlaik mēs strādājam pie minipeptūna sastāva izpratnes. Tam vajadzētu izskaidrot, kāpēc šīs pasaules tik bieži veidojas citu zvaigžņu orbītos un kāpēc tās neatrodas ap Sauli,”secināja Ēriks Petigura.
Romāns Zaharovs