Vědci se snaží zjistit, z čeho jsou planety vyrobeny, které se stále častěji nacházejí mimo naši sluneční soustavu, píše eurekalert.org.
Existuje ve vesmíru druhá Země? Naše znalosti o planetárních systémech neustále rostou díky novým technologiím. K dnešnímu dni bylo mimo naši sluneční soustavu objeveno 3 700 planet. Planetární hmotnosti a poloměry těchto exoplanet lze použít ke stanovení jejich průměrné hustoty, ale ne k jejich přesnému chemickému složení a struktuře. Proto stále zůstává otevřená zajímavá otázka: jak tyto planety vypadají.
"Teoreticky můžeme předpokládat nejrůznější věci, jako je svět čisté vody, absolutní hory nebo planeta s atmosférou vodíku a hélia …" vysvětluje Michael Lozovsky, doktorand skupiny profesora Ravita Hellingu z Ústavu výpočetních věd na univerzitě v Curychu.
Lozovský a spolupracovníci použili k charakterizaci exoplanet a jejich atmosféry databáze a statistické nástroje. Obvykle jsou obklopeny těkavou vrstvou vodíku a helia. Dostupné údaje však vědcům neumožňují určit přesnou strukturu planety, protože planety stejné hmotnosti a poloměru mohou mít různá složení. Kromě přesnosti údajů týkajících se hmotnosti a poloměru výzkumný tým zkoumal také domnělou vnitřní strukturu, teplotu a odražené záření z 83 z 3 700 známých planet, pro které jsou přesně stanoveny jejich hmotnosti a poloměry.
"Pomocí statistické analýzy jsme určili limity možných složení." Pomocí databáze detekovaných exoplanet jsme zjistili, že každá teoretická planetární struktura má „prahový poloměr“- poloměr, nad kterým planeta nemůže mít konkrétní složení, “vysvětluje Michael Lozovsky. Důležitým faktorem při určování poloměru prahu je počet prvků v plynné vrstvě, které jsou těžší než helium, procento vodíku a helia a distribuce prvků v atmosféře.
Vědci z Ústavu výpočetní vědy zjistili, že planety s poloměrem až 1,4násobkem poloměru Země (6371 km) mohou mít složení podobné Zemi. Planety s poloměry nad touto prahovou hodnotou mají vyšší podíl křemičitanů nebo jiných lehkých materiálů. Většina planet s poloměrem větším než 1,6 Poloměr Země musí mít kromě svého kamenného jádra také vrstvu vodíku nebo vody, zatímco poloměry větší než 2,6 Země znamenají, že planety nemohou být vodní světy, a proto musí být obklopeny atmosféra. Očekává se, že planety s poloměry většími než 4 poloměry Země budou velmi plynné a jsou složeny z nejméně 10 procent vodíku a helia, podobně jako Uran a Neptun.
Výsledky výzkumu poskytují nový pohled na vývoj a rozmanitost planet. Jedna obzvláště zajímavá prahová hodnota se týká rozdílu mezi velkými planetami podobnými Zemi, které se jinak nazývají superzemě, a malými planetami nazývanými mini-Neptun. Podle vědců je tato prahová hodnota v poloměru trojnásobku poloměru Země. Pod touto prahovou hodnotou se tedy planety podobné Zemi nacházejí v obrovské rozloze galaxie.