A kutatók megpróbálják kideríteni, miből állnak a bolygók, amelyek egyre inkább megtalálhatók a mi Naprendszerünkön kívül - írja az eurekalert.org.
Van egy második Föld az űrben? A bolygórendszerekkel kapcsolatos ismereteink az új technológiáknak köszönhetően folyamatosan bővülnek. Napjainkig 3700 bolygót fedeztek fel Naprendszerünkön kívül. Ezen exobolygók bolygótömege és sugara felhasználható átlagos sűrűségük meghatározására, de nem pontos kémiai összetételükre és szerkezetükre. Ezért továbbra is nyitott egy érdekes kérdés: hogy néznek ki ezek a bolygók.
"Elméletileg mindenféle dolgot feltételezhetünk, például tiszta víz világát, abszolút hegyeket vagy hidrogén és hélium atmoszférájú bolygót …" - magyarázza Michael Lozovsky, Ravit Helling professzor csoportjának doktorandusa a Zürichi Egyetem Számítástudományi Intézetében.
Lozovsky és munkatársai adatbázisokat és statisztikai eszközöket használtak az exobolygók és légkörük jellemzésére. Általában illékony hidrogén- és héliumréteg veszi körül őket. A rendelkezésre álló adatok azonban nem teszik lehetővé a kutatók számára a bolygó pontos szerkezetének meghatározását, mivel az azonos tömegű és sugarú bolygók különböző összetételűek lehetnek. A tömeggel és a sugárral kapcsolatos adatok pontossága mellett a kutatócsoport a 3700 ismert bolygó közül 83 feltételezett belső szerkezetét, hőmérsékletét és visszaverődő sugárzását is megvizsgálta, amelyek tömegét és sugarát pontosan meghatározzák.
„Statisztikai elemzéssel határoztuk meg a lehetséges összetételek határait. A detektált exobolygók adatbázisának felhasználásával azt tapasztaltuk, hogy minden elméleti bolygószerkezetnek van egy „küszöbsugara” - olyan sugár, amely felett egy bolygó nem rendelkezhet meghatározott összetétellel”- magyarázza Michael Lozovsky. A küszöbsugár meghatározásának fontos tényezője a gázrétegben a héliumnál nehezebb elemek száma, a hidrogén és a hélium százalékos aránya, valamint az elemek eloszlása a légkörben.
A Számítástudományi Intézet kutatói azt találták, hogy a Földnek 1,4-szer nagyobb sugarú (6371 km) bolygók hasonló összetételűek lehetnek, mint a Föld. Azoknál a bolygóknál, amelyek sugara meghaladja ezt a küszöböt, nagyobb a szilikátok vagy más könnyű anyagok aránya. A legtöbb bolygó, amelynek sugara nagyobb, mint 1,6 Föld sugara, a sziklamag mellett hidrogén- vagy vízréteggel is rendelkezik, míg a Föld 2,6-nál nagyobb sugara azt jelenti, hogy a bolygók nem lehetnek vízi világok, ezért körül kell venni őket légkör. A 4-nél nagyobb sugarú bolygók várhatóan nagyon gázneműek, és legalább 10 százalék hidrogénből és héliumból állnak, hasonlóan az Uránhoz és a Neptunuszhoz.
A kutatási eredmények új betekintést nyújtanak a bolygók fejlődésébe és sokféleségébe. Az egyik különösen érdekes küszöb a nagy Föld-szerű bolygók, az úgynevezett szuper-Földek és a kis-Neptunusz nevű kis bolygók közötti különbségre vonatkozik. A kutatók szerint ez a küszöb a Föld sugárának háromszorosában van. Így ezen küszöb alatt Föld-szerű bolygók találhatók a galaxis hatalmas kiterjedésében.