Có thể mất một thời gian trước khi các nhà thiên văn học đồng ý về một mô hình chuẩn cho sự hình thành hành tinh xung quanh các ngôi sao. Cho đến gần đây, sau tất cả, Earthlings thiếu các kỹ thuật đáng tin cậy để nhìn thoáng qua nhiều hơn hệ mặt trời của chúng ta.
Dựa trên sân sau của chúng ta, một giả thuyết phổ biến là các hành tinh đá như Sao Thủy, Trái Đất và Sao Hỏa hình thành từ từ, gần mặt trời, từ sự va chạm của các vật thể nhỏ, rắn trong khi những người khổng lồ khí hình thành nhanh hơn và xa hơn ngôi sao - thường ở bên trong ngôi sao đầu tiên hai triệu năm cuộc đời của một ngôi sao - từ những lõi đá nhỏ hơn dễ dàng thu hút khí.
Nhưng dữ liệu mới cho thấy rằng một số người khổng lồ khí hình thành gần các ngôi sao của họ - gần đến mức những cơn gió sao dữ dội cướp đi những khí đó, tước chúng trở lại lõi của chúng.
Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra rằng các ngoại hành tinh khổng lồ quay quanh rất gần các ngôi sao của chúng - gần hơn 2% Đơn vị Thiên văn (AU) - có thể mất một phần tư khối lượng trong suốt cuộc đời của chúng. AU là khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời.
Các hành tinh như vậy có thể mất hoàn toàn bầu khí quyển của chúng.
Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi Helmut Lammer thuộc Viện nghiên cứu vũ trụ thuộc Viện hàn lâm khoa học Áo, tin rằng Siêu Trái đất CoRoT-7b phát hiện gần đây, có khối lượng nhỏ hơn hai lần Trái đất, có thể là lõi của một Hành tinh cỡ sao Hải Vương.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mô hình máy tính để nghiên cứu sự mất mát khối lượng khí quyển có thể có trong vòng đời của các ngôi sao cho các ngoại hành tinh ở khoảng cách quỹ đạo nhỏ hơn 0,06 AU, trong đó các thông số hành tinh và sao được biết rất rõ từ các quan sát.
Sao Thủy là hàng xóm duy nhất của chúng ta quay quanh Mặt trời trong phạm vi đó; Sao Kim quay quanh quỹ đạo khoảng 0,72 AU.
49 hành tinh được xem xét trong nghiên cứu bao gồm những người khổng lồ khí nóng, các hành tinh có khối lượng tương đương hoặc lớn hơn Sao Thổ và Sao Mộc, và những người khổng lồ băng nóng, các hành tinh có thể so sánh với Sao Thiên Vương hoặc Sao Hải Vương. Tất cả các ngoại hành tinh trong mẫu được phát hiện bằng phương pháp vận chuyển, trong đó kích thước và khối lượng của hành tinh được suy ra bằng cách quan sát xem ngôi sao mẹ của nó mờ đi bao nhiêu khi hành tinh đi qua phía trước nó.
Lammer, người đã trình bày kết quả tại Tuần lễ Thiên văn học và Khoa học Vũ trụ Châu Âu, ngày 20-23 tháng 4 tại Đại học Hertfordshire, Vương quốc Anh, cho biết, nếu dữ liệu quá cảnh là chính xác, những kết quả này có liên quan rất lớn đến các lý thuyết hình thành hành tinh.
Chúng tôi thấy rằng người khổng lồ khí loại Jupiter WASP-12b có thể đã mất khoảng 20-25% khối lượng trong suốt vòng đời của nó, nhưng các ngoại hành tinh khác trong mẫu của chúng tôi đã mất khối lượng không đáng kể. Mô hình của chúng tôi cũng cho thấy một tác động quan trọng chính là sự cân bằng giữa áp suất từ lớp tích điện của bầu khí quyển hành tinh và áp lực từ gió sao và phóng xạ khối vành (CME). Ở các quỹ đạo gần hơn 0,02 AU, các CME - vụ nổ dữ dội từ các lớp ngoài sao Star - áp đảo áp suất khí quyển của exoplanet, khiến nó mất đi vài chục phần trăm khối lượng ban đầu trong suốt vòng đời của nó.
Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng những người khổng lồ khí có thể bốc hơi xuống kích thước lõi của họ nếu họ quay gần hơn 0,015 AU. Những người khổng lồ băng mật độ thấp hơn hoàn toàn có thể mất phong bì hydro ở mức 0,045 AU. Những người khổng lồ khí quay quanh hơn 0,02 AU đã mất khoảng 5 - 7% khối lượng của họ. Các ngoại hành tinh khác mất ít hơn 2 phần trăm. Kết quả cho thấy CoRoT-7b có thể là một hành tinh giống như sao Hải Vương bốc hơi nhưng không phải là lõi của một người khổng lồ khí lớn hơn. Mô phỏng mô hình chỉ ra rằng những người khổng lồ khí khối lớn hơn không thể bị bốc hơi đến phạm vi khối lượng được xác định cho CoRoT-7b.
Để biết thêm thông tin:
Tuần lễ thiên văn và khoa học vũ trụ châu Âu
Hội thiên văn hoàng gia
