Astronomer har skapat en modell som kopplar samman hastigheten med vilken vissa planeter förlorar sin atmosfär med olika yttre faktorer. Denna algoritm gör det möjligt att förutsäga hur tjockleken på atmosfären hos himmelkroppar med en viss massa kommer att förändras under påverkan av yttre faktorer. Arbetet publicerades i tidskriften Astronomy & Astrophysics.
Observationer från NASA: s Kepler-teleskop har avslöjat ett stort antal exoplaneter - planeter utanför solsystemet. Massorna och radierna för de flesta av dem är mellan dem för Jorden och Neptun (de är vanligtvis indelade i superjordar och mini-Neptun). Det stora antalet planeter av de här hittade beror på att de, till skillnad från planeter på jordens storlek, är relativt enkla att upptäcka.
Exoplaneter har länge lockat forskare som modeller för att studera himmelkroppens utveckling. Uppgifterna från studiet av planeter utanför solsystemet kommer att hjälpa till att lära sig mer om jordens utveckling. Processerna i samband med skapandet av atmosfären spelar en viktig roll för att förstå mekanismerna för deras bildning. Dessutom är atmosfären på exoplaneter mycket lättare att studera än deras yta, och det är ofta omöjligt att få information.
En av de mest vägledande processerna i bildandet av atmosfären är flykten av atmosfäriska partiklar till det yttre rymden. Som ett resultat av detta fenomen försvinner planetens gasskal under påverkan av olika faktorer: attraktionen av en satellit eller en annan planet, ökad temperatur, solvind och andra. Denna process kan tydligast spåras för planeter med en väteatmosfär, eftersom den är mest mottaglig för påverkan av yttre faktorer på grund av dess ljushet.
Ett internationellt team, som inkluderade en anställd vid Siberian Federal University (SFU), skapade en modell baserad på data på mer än 7 000 exoplaneter. Alla hade massor från 1 till 39 jordmassor, och väte dominerade i sin atmosfär. För varje planet har forskare bestämt intensiteten för uppvärmning av den övre atmosfären under verkan av röntgenstrålning och ultraviolett strålning från stjärnan, densiteten för atmosfärisk gas och hastigheten för dess utflöde. Sedan utvecklade forskarna en automatiserad algoritm som självständigt kunde beräkna den maximala dissociationen (sönderfall av molekyler till atomer), jonisering (erhålla laddade joner från neutrala atomer) i atmosfären, hastigheten för massförlust av planeten och den effektiva absorptionsradie för strålning (avståndet från mitten av en himmelkropp över vilken den absorberar stjärnljus). Dessa är mängdernasom bestämmer naturen för atmosfärens utveckling. Alla presenterades i form av en stor datamängd, fördelad enligt planens huvudparametrar: massan, radien och strålningsintensiteten för stjärnan. Sedan använde forskarna interpolering - en matematisk algoritm som gör att du kan utöka det funnna beroendet till alla nödvändiga mellanvärden inom modellens gränser.
”Vår rutnät och interpoleringsrutin gör att vi snabbt kan få information som annars skulle ta dagar eller veckor att beräkna. Detta gör det möjligt att använda resultaten av beräkningar av hastigheterna för massförlust i studien av utvecklingen av planetens atmosfär under en lång period. Du kan också undvika behovet av att använda de tidigare använda ungefärliga formlerna, som kan underskatta eller överskatta ett antal viktiga faktorer, säger en av författarna till verket, professor vid det sibiriska federala universitetet Nikolai Yerkaev.
