NASA rozważa misję EVE, która ma wyjaśnić, dlaczego wśród znanych egzoplanet zaskakująco rzadko trafiają się światy o promieniu około 1,8 razy większym od Ziemi. Ta „dziura” w rozkładzie rozmiarów planet jest ważna, bo może mówić wprost o tym, jak małe planety rodzą się i zmieniają tuż po powstaniu.
Dlaczego brakuje planet o konkretnym rozmiarze?
W ostatnich latach badacze zauważyli, że małe egzoplanety często wpadają w dwie kategorie. Poniżej pewnej granicy są „superziemie”, które wydają się bardziej skaliste. Powyżej niej dominują „subneptuny”, czyli planety większe i „puchatsze”, sugerujące grubsze otoczki gazowe. Między tymi grupami pojawia się właśnie tzw. radius valley, czyli niedobór obiektów o promieniu około 1,8 Ziemi.
Dwie hipotezy tłumaczą to na różne sposoby. Według scenariusza „kurczącego się karła gazowego” młode planety najpierw zbierają lekkie gazy, a potem część z nich traci atmosferę pod wpływem promieniowania i gorąca młodej gwiazdy, zostawiając skaliste jądro. Alternatywa zakłada, że subneptuny od początku są inne, bo mogą być gęstymi „światami wodnymi”, które powstają dalej od gwiazdy, za granicą, gdzie woda może zamarzać.
EVE ma złapać planety w młodości.
Jak opisano w artykule Universe Today, klucz do rozstrzygnięcia sporu może leżeć w obserwacjach planet bardzo młodych, kiedy dopiero „ustawia się” ich ostateczny wygląd. Problem w tym, że takich obiektów jest dziś niewiele: spośród tysięcy znanych egzoplanet tylko około 20 ma wiek poniżej 50 milionów lat.
Proponowana misja Early eVolution Explorer ma to zmienić, celując w młode gromady gwiazd. Plan zakłada obserwacje 30 pól takich gromad przez 30 dni każde, w czasie około 2,5 roku pracy, przy jednoczesnym śledzeniu światła z mniej więcej 20 tysięcy świeżo uformowanych gwiazd.
Trzy pasma mają pomóc odsiać „fałszywe planety”.
Młode gwiazdy są bardzo aktywne i często rozbłyskują, co potrafi udawać sygnał planety. EVE ma ograniczać ten problem dzięki trzem czujnikom działającym w bliskim ultrafiolecie, w świetle widzialnym i w bliskiej podczerwieni. Ponieważ rozbłyski silnie widać w ultrafiolecie, dane z tego pasma można wykorzystać do odjęcia wpływu aktywności gwiazdy i wyciągnięcia „czystszego” sygnału.
Co EVE mogłaby pokazać, jeśli poleci?
Oczekiwane wyniki zależą od tego, która hipoteza jest prawdziwa. Jeśli wiele młodych planet startuje jako „puchate” obiekty z gazową otoczką, EVE mogłaby znaleźć nawet około 100 małych, młodych subneptunów. Jeśli jednak subneptuny to głównie gęste światy wodne, zespół spodziewa się raczej tylko kilku nowych wykryć, bo reszta obiektów byłaby zbyt mała, by łatwo odróżnić ją od sygnału aktywnej gwiazdy.
Misja nie jest jeszcze finansowana, ale jest opisywana jako propozycja w klasie NASA Small Explorers. Jeśli zostanie podjęta, może dostarczyć brakującego fragmentu układanki o tym, skąd bierze się podział na superziemie i subneptuny oraz dlaczego „dolina promienia” w ogóle istnieje.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Universe Today
