Eru einhverjar aðrar plánetur með svipað umhverfi og okkar? Þökk sé framþróun stjarnfræðilegrar tækni vitum við nú að það eru þúsundir pláneta á braut um fjarlægar stjörnur. Ný rannsókn sýnir að sumar fjarreikistjörnur í alheiminum hafahelíumríkulegt andrúmsloft. Ástæðan fyrir ójafnri stærð reikistjarnanna í sólkerfinu er tengdhelíumefni. Þessi uppgötvun gæti aukið skilning okkar á plánetuþróun.

Ráðgáta um stærðarfrávik pláneta utan sólar

Það var ekki fyrr en árið 1992 sem fyrsta fjarreikistjörnuna fannst. Ástæðan fyrir því að það tók svo langan tíma að finna plánetur utan sólkerfisins er sú að þær eru lokaðar af stjörnuljósi. Þess vegna hafa stjörnufræðingar fundið upp sniðuga leið til að finna fjarreikistjörnur. Það athugar deyfingu tímalínunnar áður en reikistjarnan fer framhjá stjörnu sinni. Þannig vitum við núna að plánetur eru algengar jafnvel utan sólkerfis okkar. Að minnsta kosti helmingur sólar eins og stjörnur hefur að minnsta kosti eina reikistjörnustærð frá jörðinni til Neptúnusar. Talið er að þessar reikistjörnur hafi „vetni“ og „helíum“ lofthjúp, sem safnað var úr gasi og ryki umhverfis stjörnurnar við fæðingu.

Furðulegt er þó að stærð fjarreikistjörnur er mismunandi milli hópanna tveggja. Önnur er um það bil 1,5 sinnum stærri en jörðin og hin er meira en tvöfalt stærri en jörðin. Og einhverra hluta vegna er varla neitt þar á milli. Þetta amplitudefrávik er kallað „radíusdalur“. Að leysa þessa ráðgátu er talið hjálpa okkur að skilja myndun og þróun þessara pláneta.

Sambandið millihelíumog stærðarfrávik pláneta utan sólar

Ein tilgátan er sú að stærðarfrávik (dalur) pláneta utan sólar tengist lofthjúpi plánetunnar. Stjörnur eru afar slæmir staðir þar sem röntgengeislar og útfjólubláir geislar verða stöðugt fyrir sprengjum á plánetunum. Talið er að þetta hafi svipt andrúmsloftið og skilið aðeins eftir lítinn bergkjarna. Þess vegna ákváðu Isaac Muskie, doktorsnemi við háskólann í Michigan, og Leslie Rogers, stjarneðlisfræðingur við háskólann í Chicago, að rannsaka fyrirbæri lofthjúpunar á plánetum, sem kallast „lofthjúpsdreifing“.

Til að skilja áhrif hita og geislunar á lofthjúp jarðar notuðu þeir plánetugögn og eðlisfræðileg lögmál til að búa til líkan og keyra 70.000 eftirlíkingar. Þeir komust að því að, milljörðum ára eftir myndun reikistjarna, myndi vetni með minni atómmassa hverfa áðurhelíum. Meira en 40% af massa lofthjúps jarðar geta verið samsett úrhelíum.

Skilningur á myndun og þróun pláneta er vísbending um uppgötvun geimverulífs

Til að skilja áhrif hita og geislunar á lofthjúp jarðar notuðu þeir plánetugögn og eðlisfræðileg lögmál til að búa til líkan og keyra 70.000 eftirlíkingar. Þeir komust að því að, milljörðum ára eftir myndun reikistjarna, myndi vetni með minni atómmassa hverfa áðurhelíum. Meira en 40% af massa lofthjúps jarðar geta verið samsett úrhelíum.

Hins vegar plánetur sem enn innihalda vetni oghelíumhafa stækkandi andrúmsloft. Þess vegna, ef lofthjúpurinn er enn til, halda menn að það verði stór hópur reikistjarna. Allar þessar plánetur geta verið heitar, orðið fyrir mikilli geislun og haft háþrýstiloft. Þess vegna virðist uppgötvun lífsins ólíkleg. En með því að skilja ferli plánetumyndunar getum við spáð betur fyrir um hvaða plánetur eru til og hvernig þær líta út. Það er einnig hægt að nota til að leita að fjarreikistjörnum sem ala upp líf.