Astronomer har laget en modell som kobler hastigheten som noen planeter mister atmosfæren til forskjellige eksterne faktorer. Denne algoritmen gjør det mulig å forutsi hvordan tykkelsen på atmosfæren til himmellegemer med en viss masse vil endre seg under påvirkning av eksterne faktorer. Verket ble publisert i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics.
Observasjoner fra NASAs Kepler-teleskop har avslørt et stort utvalg av exoplaneter - planeter utenfor solsystemet. Massene og radiene til de fleste av dem er mellom dem for Jorden og Neptun (de er vanligvis delt inn i superjord og mini-Neptun). Det store antallet planeter av denne typen som skyldes det faktum at de, i motsetning til planeter på jordens størrelse, er relativt enkle å oppdage.
Eksoplaneter har lenge tiltrukket seg forskere som modeller for å studere utviklingen av himmellegemer. Dataene hentet fra studiet av planeter utenfor solsystemet vil bidra til å lære mer om jordens utvikling. Prosessene knyttet til skapelsen av atmosfæren spiller en viktig rolle i forståelsen av mekanismene for deres dannelse. I tillegg er atmosfæren på exoplaneter mye enklere å studere enn overflaten, og det er ofte umulig å få data.
En av de mest indikative prosessene i dannelsen av atmosfæren er rømming av atmosfæriske partikler ut i det ytre rom. Som et resultat av dette fenomenet forsvinner planetens gassskall under påvirkning av forskjellige faktorer: tiltrekningen av en satellitt eller en annen planet, økt temperatur, solvind og andre. Denne prosessen kan tydeligst spores for planeter med en hydrogenatmosfære, siden den er mest utsatt for påvirkning fra eksterne faktorer på grunn av dens letthet.
Et internasjonalt team, som inkluderte en ansatt ved Siberian Federal University (SFU), opprettet en modell basert på data på mer enn 7000 exoplaneter. Alle av dem hadde masser fra 1 til 39 jordmasser, og hydrogen dominerte i atmosfæren. For hver planet har forskere bestemt intensiteten av oppvarming av den øvre atmosfære under virkningen av røntgen og ultrafiolett stråling fra stjernen, tettheten av atmosfærisk gass og hastigheten på dens utstrømning. Deretter utviklet forskerne en automatisert algoritme som var i stand til uavhengig å beregne den maksimale dissosiasjonen (forråtnelse av molekyler til atomer), ionisering (oppnå ladede ioner fra nøytrale atomer) i atmosfæren, hastigheten på massetap av planeten og den effektive absorpsjonsradius for stråling (avstanden fra sentrum av et himmellegeme som det over absorberer stjernelys). Dette er mengdenesom bestemmer arten av atmosfærens utvikling. Alle av dem ble presentert i form av et stort datasett, fordelt i henhold til hovedparametere på planeten: masse, radius og strålingsintensitet til stjernen. Da brukte forskerne interpolasjon - en matematisk algoritme som lar deg utvide den avhengige funnet til enhver nødvendig mellomverdi innenfor modellens grenser.
“Vår rutine for nett og interpolering lar oss raskt få informasjon som ellers vil ta dager eller uker å beregne. Dette gjør det mulig å bruke resultatene fra beregninger av hastighetene for massetap i studiet av utviklingen av planetens atmosfære over en lang periode. Du kan også unngå behovet for å bruke tidligere brukte omtrentlige formler, som kan undervurdere eller overvurdere en rekke viktige faktorer, sier en av forfatterne av verket, professor ved det sibirske føderale universitetet Nikolai Erkaev.
