Siden midten af 1990'erne, da den første planet omkring en anden stjerne blev opdaget, har astronomer samlet exoplaneter. I en ny undersøgelse har astronomer klassificeret disse planeter og fundet, at de fleste af de planeter, der hidtil er fundet, er opdelt i størrelse i to grupper: stenede jordplaneter og større mini-neptunes. I deres arbejde brugte teamet data fra NASA Kepler-missionen og Keck-observatoriet.
Faktisk viser undersøgelsen, at vores galakse favoriserer to typer planeter: klippeverdener 1,75 gange størrelsen på jorden og mini-neptuner dækket af gas, som er 2 til 3,5 gange større end jorden. Mælkevejen danner sjældent planeter med størrelser mellem disse to grupper.
Diagrammet viser antallet af små exoplaneter pr. 100 stjerner afhængigt af deres størrelse i forhold til Jorden. Kredit: NASA / Ames / Caltech / University of Hawaii (BJ Fulton)
”Der er ingen planeter i solsystemet med størrelsen mellem Jorden og Neptun. En af Keplers største overraskelser er, at næsten hver stjerne har mindst en planet større end Jorden, men mindre end Neptun. Vi ville elske at vide, hvad disse mystiske planeter er, og hvorfor vi ikke har dem,”siger Eric Petigura, medforfatter af undersøgelsen ved California Institute of Technology (USA).
Kepler søger efter fjerne verdener ved hjælp af transitmetoden. Formørkelsens størrelse korrelerer med planetens størrelse, men for nøjagtigt at bestemme dens størrelse er det nødvendigt at måle dens stjerne. Et team af forskere fra California Institute of Technology sammen med kolleger fra flere institutioner kiggede nærmere på størrelsen af planeterne ved hjælp af Keck Observatory. De har brugt år på at indsamle spektraldata om stjerner med 2000 planeter fra Kepler-kataloget. Spektraldata leverede nøjagtige målinger af stjernernes størrelse, hvilket igen gjorde det muligt for forskere at bestemme størrelsen på eksomerer, der kredser om dem.
Med nye data fra Keck Observatory kunne forskerne bestemme størrelsen på 2.000 planeter 4 gange mere præcist. Da forskere ordnede dem, blev de overraskede over at finde et slående kløft mellem grupper af stenede lande og mini-Neptun.
Årsagen til kløften er ikke klar, men forskere har kommet med to mulige forklaringer. Den første er baseret på ideen om, at naturen foretrækker at skabe planeter, der er omtrent på størrelse med jorden. Nogle af disse planeter ender af grunde, der endnu ikke er fuldt ud forstået, med at fange nok gas til at "krydse linjen" og blive gasformige mini-neptunes.
Diagrammet viser, hvordan eksoplaneter i jorden og mini-neptun dannes. Kredit: NASA / Ames / Caltech / University of Hawaii (BJ Fulton)
Salgsfremmende video:
”Mini-neptuner er som klipper med store kugler med gas omkring sig. Brint og helium i bolden bidrager ikke til masseforøgelsen af hele systemet som helhed, men de yder et enormt bidrag til volumenet, hvilket gør planeterne meget større,”fortsætter Eric Petigura.
Den anden mulige årsag til, at planeterne ikke har mellemstore størrelser, er forbundet med tab af gas eller rettere forbrænding, når de udsættes for stråling fra værtsstjernen. Begge scenarier forklarer sandsynligvis det planetariske størrelsesgab.”I fremtiden planlægger forskere at undersøge indholdet af tunge elementer i disse planeter for at finde ud af mere om deres sammensætning. Vi lever i den gyldne alder af planetarisk astronomi, fordi vi finder tusinder af planeter omkring andre stjerner. Vi arbejder i øjeblikket på at forstå sammensætningen af mini-neptun. Dette skulle forklare, hvorfor disse verdener dannes så ofte i kredsløb om andre stjerner, og hvorfor de ikke er omkring solen,”konkluderede Eric Petigura.
Roman Zakharov