Volgens de onderzoekers is het in de uitgestrekte ruimte van onze Melkweg mogelijk om de terrestrische planeten gemakkelijk te identificeren.
Is er een tweede aarde in het universum? Onze kennis van planetaire systemen groeit voortdurend naarmate nieuwe technologieën de observatiemogelijkheden verbeteren. Tot op heden zijn er al ongeveer vierduizend planeten buiten het zonnestelsel ontdekt. Hun massa's en radii kunnen worden gebruikt om de gemiddelde dichtheid te bepalen, maar niet de exacte chemische samenstelling en structuur. De intrigerende vraag hoe exoplaneten eruit zien, blijft dus open.
"In theorie kunnen we verschillende composities aannemen, zoals een wereld die alleen uit water bestaat, of volledig rotsachtige exoplaneten, bijvoorbeeld met een atmosfeer van waterstof en helium, en berekenen welke stralen dergelijke planeten kunnen hebben", legt Michael Lozovsky, Ph. D. uit de groep van professor Ravit Helling aan het Institute of Computational Science van de Universiteit van Zürich (Zwitserland).
Beperking van de samenstelling van de planeten
Wetenschappers hebben databases en statistische hulpmiddelen gebruikt om exoplaneten en hun atmosferen te karakteriseren. Planetaire systemen komen vrij vaak voor, maar direct gemeten gegevens lieten onderzoekers voorheen niet toe om hun exacte structuur te bepalen, aangezien verschillende samenstellingen kunnen leiden tot dezelfde massa en straal. Om de nauwkeurigheid van de gegevens te verbeteren, onderzocht het onderzoeksteam ook de vermoedelijke interne structuur, temperatuur en reflectiviteit van 83 van de bekende planeten waarvoor massa's en radii goed gedefinieerd zijn.
Exoplaneet 55 Cancri e vergeleken met de aarde.
“We gebruikten statistische analyse om de grenzen van mogelijke samenstellingen te bepalen. Met behulp van een database met gedetecteerde exoplaneten hebben we vastgesteld dat elke theoretische planetaire structuur een "drempelradius" heeft waarboven er geen planeten met een bepaalde samenstelling kunnen zijn ", legt Michael Lozovsky uit.
Promotie video:
Een belangrijke factor bij het bepalen van de drempelradius is het aantal elementen in de gaslaag dat zwaarder is dan helium, het percentage waterstof en helium en de verdeling van elementen in de atmosfeer.
Super-aardes en Min-Neptuns
Onderzoekers van het Institute of Computational Science hebben ontdekt dat planeten met een straal van minder dan 1,4 de straal van de aarde aards kunnen zijn, en dat exomeren met een straal boven deze drempel een groter aandeel silicaten of andere lichtgewicht materialen bevatten. De meeste planeten met een straal boven de 1,6-straal van de aarde zouden naast hun rotsachtige kern een laag waterstofgas of water moeten hebben, terwijl exoplaneten die 2,6 keer zo groot zijn als de grootte van de aarde geen waterwerelden mogen zijn en daarom omgeven kunnen worden door een dichte atmosfeer. … Planeten met stralen groter dan 4 aardstralen zijn naar verwachting gasvormig en ten minste 10 procent waterstof en helium, vergelijkbaar met Uranus en Neptunus.
Exoplaneten versus aarde, Mercurius en Neptunus.
De onderzoeksresultaten geven nieuwe inzichten in de ontwikkeling en diversiteit van exoplaneten. Een bijzonder interessante drempel betreft het verschil tussen grote aardachtige planeten, ook wel superaardes genoemd, en kleine gasplaneten, ook wel minineptuns genoemd. Volgens onderzoekers is de grens 3 keer de straal van de aarde. In de enorme ruimte van onze Melkweg onder deze drempel is het dus mogelijk om zonder veel moeite aardachtige planeten te vinden.
