'Küçülen' Gezegenler, Dünyalar Arasında Kayıp Bir Bağlantı Olabilir

Küçülen çok sayıda ötegezegenin keşfi, gezegensel evrimde kayıp bir halkayı çözüyor gibi görünüyor.

Yıldızlarına çok yakın dört mini-Neptün, nihai toplam kayıplarla tutarlı bir oranda atmosferlerini sızdırıyor. Bu, bu dünyaların sonunda karasal, kabaca Dünya boyutunda gezegenlere dönüşeceğini ve dahası, bunu yapmaları yıldızlarının hatası olduğunu gösteriyor.

Bilim insanları uzun zamandır bu iki tür ötegezegenin bağlantılı olduğunu düşünmüş olsalar da, mini-Neptünlerin atmosferlerini neden kaybettikleri bilinmiyordu.

Diğer mekanizmalar hâlâ aktif olsa da, yeni tanımlanan küçülen dünyalar, yıldız ışıması yoluyla küçülmenin ana neden olduğunu gösteriyor.

Samanyolu galaksisi büyük, çeşitli bir alandır ve bugüne kadar kendi Güneş Sistemimizde bulduklarımızdan çok farklı olan birçok türde ötegezegene ev sahipliği yapmaktadır. Bunlardan biri Kepler misyonu tarafından tespit edilen mini-Neptündür.

Bunlar, Dünya'dan daha büyük ve Neptün'den daha az kütleli, ancak yine de Neptün benzeri kalın bir hidrojen ve helyum atmosferiyle örtülü olan gezegenlerdir.

Süper Dünyalar, bir sonraki kategori olan Dünya'nın yarıçapının 1 ila 1,5 katı arasında olan ötegezegenlerdir. Yaklaşık 1,5 ila 2 Dünya yarıçapı arasında, dış gezegenlerin son derece kıt olduğu ilginç bir boşluk var. Bu, küçük gezegen yarıçapı boşluğu olarak bilinir.

Bilim insanları bu boşluğun var olduğuna inanıyorlar, çünkü belirli bir kritik sınırın üzerinde, ötegezegenler, boyutlarını şişiren ve onları mini-Neptünler sınıfına sokan önemli bir ilkel atmosferi korumak için yeterli kütleye sahipler. Süper Dünyalar ise yeterli kütleye sahip değiller ve ilkel atmosferlerini kaybettiler ya da hiç sahip olmadılar.

Bir sonraki soru, eğer bu ötegezegenler ilkel atmosferlerle başladıysa, onları nasıl kaybettiler.

Bu bizi California Teknoloji Enstitüsü'nden (Caltech) astronom Michael Zhang liderliğindeki bir araştırma ekibinden yeni bir makaleye geri getiriyor. Ekip, bu ötegezegenlerin uzaya helyum sızdırma oranını belirlemek amacıyla yakındaki mini-Neptün'ün atmosferlerini incelemek için spektroskopi kullandılar.

Bu dört mini-Neptün, analizi Zhang ve meslektaşları tarafından bu yılın başlarında yayınlanan, Dünya'nın yarıçapının 2,8 katı olan TOI 560b adlı bir tanesini içeriyor.

Diğer üçü yeni: TOI 1430.01, Dünya'nın 2,1 katı büyüklüğünde; TOI 1683.01, Dünya'nın 2,3 katı büyüklüğünde ve TOI 2076b, Dünya'nın 2.52 katı büyüklüğünde.

Ekip, dört gezegenin hepsinin, çekirdekten güç alan kütle kaybından ziyade foto buharlaşma ile tutarlı bir oranda önemli helyum çıkışlarına sahip olduğunu buldu. Ek olarak, bu kayıp oranı, bu ötegezegenlerin atmosferlerini sadece birkaç yüz milyon yıl içinde yok etmek için yeterli.

Ekip, Güneş benzeri yıldızların yörüngesinde dönen çoğu mini-Neptün'ün muhtemelen süper Dünya'ya dönüştüğünü ve bunu foto buharlaşma yoluyla yaptığını söylüyor.

Araştırma The Astronomical Journal'da yayınlandı.