Gibt es noch andere Planeten mit ähnlichen Umgebungsbedingungen wie unsere? Dank des Fortschritts in der Astronomie wissen wir heute, dass Tausende von Planeten ferne Sterne umkreisen. Eine neue Studie zeigt, dass einige Exoplaneten im Universum überHeliumdichte Atmosphären. Der Grund für die ungleiche Größe der Planeten im Sonnensystem liegt in derHeliumInhalt. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis der Planetenentwicklung erweitern.

Rätsel um die Größenabweichung extrasolarer Planeten

Erst 1992 wurde der erste Exoplanet entdeckt. Der Grund, warum die Suche nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems so lange dauerte, liegt darin, dass sie vom Sternenlicht verdeckt werden. Astronomen haben daher eine clevere Methode entwickelt, um Exoplaneten aufzuspüren. Dabei wird die Verdunkelung des Sterns gemessen, bevor ein Planet an seinem Stern vorbeizieht. So wissen wir heute, dass Planeten auch außerhalb unseres Sonnensystems häufig vorkommen. Mindestens die Hälfte aller sonnenähnlichen Sterne besitzt mindestens einen Planeten, dessen Größe von der der Erde bis zum Neptun reicht. Man geht davon aus, dass diese Planeten Atmosphären aus Wasserstoff und Helium besitzen, die sich aus dem Gas und Staub der Sternumgebung während ihrer Entstehungszeit gebildet haben.

Seltsamerweise variiert die Größe der Exoplaneten zwischen den beiden Gruppen. Die einen sind etwa 1,5-mal so groß wie die Erde, die anderen mehr als doppelt so groß. Und aus irgendeinem Grund gibt es kaum etwas dazwischen. Diese Abweichung wird als „Radius-Tal“ bezeichnet. Die Lösung dieses Rätsels soll uns helfen, die Entstehung und Entwicklung dieser Planeten zu verstehen.

Die Beziehung zwischenHeliumund die Größenabweichung extrasolarer Planeten

Eine Hypothese besagt, dass die Größenabweichung (das Tal) extrasolarer Planeten mit deren Atmosphäre zusammenhängt. Sterne sind extrem lebensfeindliche Orte, an denen Planeten ständig Röntgen- und Ultraviolettstrahlung ausgesetzt sind. Man geht davon aus, dass dies die Atmosphäre abgetragen und nur einen kleinen Gesteinskern zurückgelassen hat. Daher beschlossen Isaac Muskie, Doktorand an der Universität Michigan, und Leslie Rogers, Astrophysikerin an der Universität Chicago, das Phänomen des planetaren Atmosphärenverlusts, auch „atmosphärische Dissipation“ genannt, zu untersuchen.

Um die Auswirkungen von Hitze und Strahlung auf die Erdatmosphäre zu verstehen, nutzten sie Planetendaten und physikalische Gesetze, um ein Modell zu erstellen und 70.000 Simulationen durchzuführen. Sie fanden heraus, dass Wasserstoff mit geringerer Atommasse Milliarden von Jahren nach der Planetenentstehung verschwinden würde, bevor…HeliumMehr als 40 % der Masse der Erdatmosphäre könnten aus Folgendem bestehen:Helium.

Das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Planeten ist ein Schlüssel zur Entdeckung außerirdischen Lebens.

Um die Auswirkungen von Hitze und Strahlung auf die Erdatmosphäre zu verstehen, nutzten sie Planetendaten und physikalische Gesetze, um ein Modell zu erstellen und 70.000 Simulationen durchzuführen. Sie fanden heraus, dass Wasserstoff mit geringerer Atommasse Milliarden von Jahren nach der Planetenentstehung verschwinden würde, bevor…HeliumMehr als 40 % der Masse der Erdatmosphäre könnten aus Folgendem bestehen:Helium.

Andererseits gibt es Planeten, die noch Wasserstoff enthalten undHeliumPlaneten mit expandierenden Atmosphären vermuten daher, dass es sich, falls sie noch existieren, um eine große Planetengruppe handeln könnte. Alle diese Planeten könnten heiß sein, intensiver Strahlung ausgesetzt sein und eine Atmosphäre mit hohem Druck aufweisen. Daher erscheint die Entdeckung von Leben unwahrscheinlich. Das Verständnis der Planetenentstehung wird uns jedoch ermöglichen, genauer vorherzusagen, welche Planeten existieren und wie sie aussehen. Es kann auch zur Suche nach Exoplaneten genutzt werden, auf denen Leben möglich ist.