Forskere forsøger at finde ud af, hvad planeterne er lavet af, som i stigende grad findes uden for vores solsystem, skriver eurekalert.org.
Er der en anden jord i rummet? Vores viden om planetariske systemer vokser konstant takket være nye teknologier. Til dato er der opdaget 3.700 planeter uden for vores solsystem. Planetmasserne og radierne af disse exoplaneter kan bruges til at bestemme deres gennemsnitlige densitet, men ikke deres nøjagtige kemiske sammensætning og struktur. Derfor forbliver et spændende spørgsmål stadig åbent: hvordan disse planeter ser ud.
”I teorien kan vi antage alle mulige ting, såsom en verden af rent vand, absolutte bjerge eller en planet med en atmosfære af brint og helium …” forklarer Michael Lozovsky, en doktorandstudent hos professor Ravit Helling's gruppe ved Institut for Computational Sciences ved universitetet i Zürich.
Lozovsky og kollegaer brugte databaser og statistiske værktøjer til at karakterisere exoplaneter og deres atmosfære. De er normalt omgivet af et flygtigt lag af brint og helium. Imidlertid tillader de tilgængelige data ikke forskere at bestemme den nøjagtige struktur på planeten, da planeter med samme masse og radius kan have forskellige sammensætninger. Ud over nøjagtigheden af data relateret til masse og radius undersøgte forskergruppen også den formodede interne struktur, temperatur og reflekterede stråling fra 83 af de 3.700 kendte planeter, for hvilke deres masser og radier er nøjagtigt bestemt.
”Vi brugte statistisk analyse til at bestemme grænserne for mulige sammensætninger. Ved hjælp af en database med opdagede exoplaneter fandt vi, at enhver teoretisk planetstruktur har en "tærskelradius" - en radius, over hvilken en planet ikke kan have en specifik sammensætning, "forklarer Michael Lozovsky. En vigtig faktor ved bestemmelse af tærskelradiusen er antallet af elementer i det gasformige lag, der er tungere end helium, procentdelen af brint og helium og fordelingen af grundstoffer i atmosfæren.
Forskere fra Institute of Computational Science har fundet ud af, at planeter med en radius på op til 1,4 gange Jordens (6371 km) kan have en sammensætning svarende til Jorden. Planeter med radier over denne tærskel har en større andel silicater eller andre lette materialer. De fleste planeter med en radius større end 1,6 Jordens radius skal have et lag brint eller vand ud over deres stenkerne, mens radier større end 2,6 Jordens betyder, at planeter ikke kan være vandverdener og derfor skal være omgivet atmosfære. Planeter med radier større end 4 Jordradier forventes at være meget luftformige og bestå af mindst 10 procent brint og helium svarende til Uranus og Neptun.
Forskningsresultaterne giver ny indsigt i planetenes udvikling og mangfoldighed. En særlig interessant tærskel vedrører forskellen mellem store jordlignende planeter, ellers kaldet superjord, og små gasplaneter, såkaldte mini-Neptunes. Ifølge forskerne ligger denne tærskel inden for en radius, der er tre gange så stor som Jordens. Under denne tærskel kan jordlignende planeter således findes i galaksen.