Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης (UZH) ανέλυσαν τη σύνθεση και τη δομή μακρινών εξωπλανήτων χρησιμοποιώντας στατιστικά εργαλεία. Η ανάλυσή τους δείχνει κατά πόσο ένας πλανήτης είναι παρόμοιος με τη Γη, αν είναι βραχώδης ή αν είναι ένας υδάτινος κόσμος. Όσο μεγαλύτερος είναι ο πλανήτης, τόσο περισσότερο Υδρογόνο και Ήλιο τον περιβάλλουν.
Υπάρχει μια δεύτερη Γη εκεί έξω στο διάστημα; Η γνώση των εξωηλιακών πλανητικών συστημάτων αυξάνεται καθώς οι νέες τεχνολογίες δίνουν καθαρότερη άποψη για τα μακρινά αυτά αντικείμενα. Μέχρι σήμερα, 3700 πλανήτες έχουν ήδη ανακαλυφθεί εκτός του Ηλιακού μας συστήματος. Οι πλανητικές μάζες και οι ακτίνες αυτών των εξωπλανητών μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τη μέση πυκνότητά τους, αλλά όχι για την ακριβή χημική τους σύνθεση και δομή. Έτσι, η άκρως ενδιαφέρουσα ερώτηση σχετικά με το πως μπορεί να μοιάζουν αυτοί οι πλανήτες παραμένει ανοικτή.
"Θεωρητικά, μπορούμε να υποθέσουμε οτι υπάρχουν διάφορες δομικές συνθέσεις στους πλανήτες αυτούς, όπως ένας κόσμος από νερό, ένας βραχώδης κόσμος, πλανήτες που έχουν ατμόσφαιρα Υδρογόνου-Ηλίου, και έτσι να υπολογίσουμε την ανάλογη ακτίνα των πλανητών αυτών", λέει ο Michael Lozovsky, υποψήφιος διδακτορικού στην ομάδα του Prof Ο Ravit Helled στο Ινστιτούτο Υπολογιστικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης.
Ο Lozovsky και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν βάσεις δεδομένων και στατιστικά εργαλεία για να προσδιορίσουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα στους εξωπλανήτες και τις ατμόσφαιρες τους. Οι εξωπλανήτες είναι αρκετά συνηθισμένα αντικείμενα και περιβάλλονται από μια πτητική (volatile) στιβάδα Υδρογόνου και Ηλίου. Ωστόσο, τα άμεσα μετρούμενα δεδομένα δεν επέτρεψαν στους ερευνητές να προσδιορίσουν την ακριβή τους δομή, καθώς διαφορετικές συνθέσεις μπορεί να οδηγήσουν στη δημιουργία πλανητών με την ίδια μάζα και την ίδια ακτίνα. Εκτός από την ακρίβεια των δεδομένων που σχετίζονται με τη μάζα και την ακτίνα, η ερευνητική ομάδα διερεύνησε επίσης την υποτιθέμενη εσωτερική δομή, τη θερμοκρασία και την ανακλώμενη ακτινοβολία σε 83 από τους 3.700 γνωστούς πλανήτες για τους οποίους οι μάζες και οι ακτίνες είναι σωστά προσδιορισμένες.
Υποθετικό μοντέλο εξωπλανήτων με βραχώδη πυρήνα και αέρια ατμόσφαιρα (Καλλιτεχνική απεικόνιση). Εικόνα: UZH
"Χρησιμοποιήσαμε μια στατιστική ανάλυση για να βάλουμε όρια στις πιθανές πλανητικές συνθέσεις. Με τη χρήση μιας βάσης δεδομένων από εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί, διαπιστώσαμε ότι κάθε θεωρητική, πλανητική δομή έχει ενα "Ακτινικό Όριο" ενα κατώφλι αν θέλετε το οποίο έχει συγκεκριμένα όρια, δηλαδή μια πλανητική ακτίνα πάνω από την οποία δεν υπάρχουν πλανήτες αυτής της σύνθεσης", εξηγεί ο Michael Lozovsky. Η ποσότητα των στοιχείων που υπάρχουν στα αέρια στρώματα που είναι βαρύτερα από το Ήλιο, το ποσοστό Υδρογόνου και Ηλίου, καθώς και η κατανομή των στοιχείων στην ατμόσφαιρα είναι σημαντικοί παράγοντες για τον προσδιορισμό του Ακτινικού Ορίου.
Υπεργαίες και μίνι-Ποσειδώνες
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι πλανήτες με ακτίνα έως και 1,4 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης (6,371 χιλιόμετρα) μπορεί να είναι σαν τη Γη, δηλαδή να έχουν μια σύνθεση παρόμοια με τη Γη. Οι πλανήτες με ακτίνα πάνω από αυτό το όριο έχουν μεγαλύτερο μερίδιο πυριτικών ή άλλων ελαφρών υλικών. Οι περισσότεροι από τους πλανήτες με ακτίνα πάνω από 1,6 φορές την ακτίνα της Γης πρέπει να έχουν ένα στρώμα αερίου Υδρογόνου - Ηλίου ή νερού εκτός από τον βραχώδη πυρήνα τους, ενώ εκείνοι με ακτίνα μεγαλύτερη από 2,6 της Γήινης ακτίνας δεν μπορούν να είναι υδάτινοι κόσμοι και ως εκ τούτου μπορεί να περιβάλλονται από μια ατμόσφαιρα. Οι πλανήτες με ακτίνες μεγαλύτερες από τέσσερις Γήινες ακτίνες αναμένεται να είναι πολύ αεριώδεις, και αποτελούνται από τουλάχιστον 10 τοις εκατό Υδρογόνο και Ήλιο, δηλαδή είναι παρόμοιοι με τους πλανήτες Ουρανό και Ποσειδώνα.
Τα ευρήματα της σχετικής μελέτης δίνουν νέες ιδέες για την εξέλιξη και την ποικιλομορφία αυτών των πλανητών. Ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον όριο αφορά τη διαφορά μεταξύ των μεγάλων βραχώδων ή χερσαίων πλανητών -αλλά γνωστών και ως Υπεργαίες- και των μικρών αερίων πλανητών, που επίσης αναφέρονται ως μίνι-Ποσειδώνες. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτό το όριο συναντά μια ακτίνα 3 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης. Κάτω από αυτό το όριο, είναι δυνατόν να βρούμε πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη, μέσα στην απεραντοσύνη του Γαλαξία μας.
Περισσότερες πληροφορίες: M. Lozovsky, R. Helled, C. Dorn, and J. Venturini. Threshold Radii of Volatile-Rich Planets. Astrophysics. Astrophysical Journal, 9. October 2018. DOI: 10.3847/1538-4357/aadd09
10 Οκτωβρίου 2018, Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης
--------------------*--------------------
Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις
ομάδες μας στο Facebook:
Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου
(οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)
Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το
πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com
η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:
Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια
δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα
αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την
σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη
διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com. Η δημοσίευση είναι εντελώς
δωρεάν.
Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη
στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς
την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με
την πηγή του άρθρου.
Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν
υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του
άρθρου.
Για την ομάδα : @Aratosastronomy