Mini-Neptunes og Super-Earths fjórfaldar stærðir okkar eru algengustu fjarreikistjörnurnar á braut um stjörnur utan sólkerfisins okkar. Hingað til var talið að ofurjarðirnar væru grýttir kjarna smá-Neptúnusar, þar sem lofthjúpur hans var blásinn burt af vindi. Í nýrri rannsókn sem birt var í The Astrophysical Journal sýna stjörnufræðingar við McGill háskólann að sumar þessara fjarreikistjörnur hafi kannski aldrei haft loftkenndar lofttegundir og varpa því nýju ljósi á dularfullan uppruna þeirra.
Ein kenningin er sú að flestar fjarreikistjörnur fæðist sem smá-Neptúnusar, en sumar eru sviptar loftkenndum hjúpum sínum með geislun frá hýstjörnum sínum og skilja eftir sig aðeins þéttan, grýttan kjarna. Þessi kenning spáir því að í vetrarbrautinni okkar séu mjög fáar fjarreikistjörnur á stærð við jörðina og smærri þekktar sem jörð og smájörð. Nýlegar athuganir benda hins vegar til þess að svo sé ekki.
Til að læra meira notuðu stjörnufræðingar eftirlíkingar til að rekja þróun þessara dularfullu fjarreikistjörnur. Líkanið notaði varmafræðilega útreikninga sem byggðu á því hversu massamiklir kjarna þeirra eru, hversu langt þeir eru frá stjörnum sínum og hversu heitt gasið í kring er.
„Þvert á fyrri kenningar sýnir rannsókn okkar að sumar fjarreikistjörnur hefðu aldrei getað myndað lofthjúp,“ segir meðhöfundur rannsóknarinnar. Fjarreikistjörnur urðu til með einni dreifingu steina sem fæddust í snúningsskífu af gasi og ryki í kringum móðurstjörnur þeirra.
Hvernig mini-Neptunes og Super-Earths fæðast
Talið er að reikistjörnur myndist í gas- og rykskífu á braut um stjörnur. Steinar sem eru stærri en tunglið hafa nægilegt aðdráttarafl til að draga að sér gasið í kring og mynda skel utan um kjarna þeirra. Með tímanum kólnar þessi gasskel og dregst saman, sem gerir pláss fyrir meira gas í kring til að draga inn og veldur því að fjarreikistjörnunni stækkar. Þegar öll skelin hefur kólnað niður í sama hitastig og þokan í kring getur skelin ekki lengur dregist saman og vöxtur hættir.
Fyrir smærri kjarna er þetta hjúp pínulítið, svo þær eru áfram grýttar fjarreikistjörnur. Munurinn á Super-Earths og mini-Neptunes er hæfileikinn til að vaxa og viðhalda gashjúpum.
„Niðurstöður okkar hjálpa til við að útskýra uppruna tveggja fjarreikistjörnustofnana og hugsanlega dreifingu þeirra,“ segja sérfræðingarnir. „Með því að nota kenninguna sem sett var fram í rannsókninni gátum við loksins greint hversu algengar grýtta fjarreikistjörnur eins og jörðin og smájarðirnar eru.
Lestu líka:
- Fyrirhuguð vél fyrir hratt flug milli plánetu
- Stjörnufræðingar fundu fyrstu skýlausu plánetuna svipaða Júpíter