Наблюдения выявили, что планеты, подобные Нептуну, могут лишиться атмосферы под воздействием излучения звёзд и превратиться в каменистые сверхземные планеты.
В нашей Солнечной системе таких миров не существует, однако во всей Галактике значительную часть всех планет составляют мини-нептуныЭто газовые карлики, подобные Урану и Нептуну, но значительно меньше. Мини-нептуны имеют плотную первичную атмосферу из водорода и гелия и располагаются на значительном расстоянии от своих звезд. Рядом с ними чаще встречаются более компактные планеты. сверхземлиПодобные нашим по составу, но гораздо крупнее.
Раздел между сверхземлями и мини-нептунами размещается в пределах полутора-двух земных радиусов. Однако масовые наблюдения экзопланет, осуществлённые космическим телескопом Kepler, показали, что планет подобного размера совсем немного. провалом Фултона— в честь астронома Бенджамина Фултона, открывшего его примерно десять лет назад.
Исследования показали связь между дефицитом планет размером 1,5-2 земных радиуса и потерей атмосфер. Возможно, эти миры слишком малы, чтобы удерживать свою изначальную газовую оболочку, которая исчезает быстро. улетучиваетсяВ космос улетает более компактная каменистая сверхземля. Что является основным фактором такой потери? Это может быть тепло от внутренностей планеты или излучение звезды, которое особенно активно в начале её жизни.
Новую работу, проведённую Майклом Чжаном и его коллегами из Калифорнийского технологического института, поможет разобраться в этом вопросе. Об этом рассказано в статье, которая готовится к публикации в… The Astronomical Journal и пока доступна в библиотеке препринтов arXiv.
В ходе спектроскопических наблюдений астрономы изучили четыре молодые планеты-мини-нептуна, вращающихся вокруг молодых звезд-оранжевых карликов. Диаметры этих планет составляют 2,8 радиуса Земли (TOI 560b), 2,1 радиуса Земли (TOI 1430.01), 2,3 радиуса Земли (TOI 1683.01) и 2,5 радиуса Земли (TOI 2076b). Исследование показало, что все четыре планеты быстро теряют гелий из своих атмосферы, а скорость этого процесса не может быть объяснена внутренними процессами на планете.
Вследствие такого темпа атмосферы мини-нептунов полностью разрушаются всего за несколько сотен миллионов лет. Авторы пишут: «Мы делаем вывод, что большинство, если не все эти планеты, потеряют насыщенные водородом оболочки и превратятся в сверхземли. Эти результаты показывают, что большинство мини-нептунов, обращающихся вокруг звезд солнечного типа, первоначально имеют примордиальные атмосферы, но под действием излучения теряют их и переходят в сверхземли».