_ Studiul dezvăluie mecanisme de evadarea hidrodinamică în exoplanete de masă mică

Un studiu publicat în Nature Astronomy și realizat de Guo Jianheng de la Observatorii Yunnan al Academiei Chineze de Științe oferă o perspectivă asupra proceselor violente de evadare atmosferică ale exoplanetelor de masă mică, în special un proces cunoscut sub numele de evadare hidrodinamică.

Dezvăluie diferite mecanisme de antrenare care afectează evadarile hidrodinamice și propune o nouă metodă de clasificare pentru a înțelege aceste procese de evadare.

Exoplanete, care se referă la planetele din exterior. sistemul nostru solar, sunt un subiect popular în cercetarea astronomică. Atmosfera acestor planete poate părăsi planeta și intra în spațiu din diverse motive. Un astfel de motiv este evacuarea hidrodinamică, care este procesul prin care atmosfera superioară părăsește planeta ca un întreg. Acest proces este mult mai intens decât comportamentul particulelor de evacuare observat pe planetele sistemului solar.

Evadarea atmosferică hidrodinamică ar fi putut avea loc în primele etape ale planetelor sistemului solar. Dacă Pământul și-ar fi pierdut întreaga atmosferă prin evadare hidrodinamică în acel moment, ar fi putut deveni la fel de pustiu ca Marte. Acum, această evadare intensă nu se mai întâmplă pe planete precum Pământul. Cu toate acestea, telescoapele spațiale și terestre au observat că evadarea hidrodinamică are loc încă pe unele exoplanete care sunt foarte aproape de stelele gazdă. Acest proces nu numai că modifică masa planetei, ci afectează și clima și locuibilitatea planetei.

În acest studiu, Guo Jianheng a descoperit că evadarea atmosferică hidrodinamică a exoplanetelor de masă mică ar putea fi determinată fie exclusiv, fie în comun de către energia internă a planetei, munca efectuată de forțele de maree ale stelei sau încălzirea prin radiația ultravioletă extremă a stelei.

Înainte de acest studiu, cercetătorii au trebuit să se bazeze pe modele complexe pentru a afla ce mecanism fizic a condus la evacuarea fluidului. pe o planetă, iar concluziile erau adesea obscure. Acest studiu a propus că doar folosind parametrii fizici de bază ai stelei și planetei, cum ar fi masa, raza și distanța orbitală, se poate clasifica mecanismele de evadare hidrodinamică de pe planetele cu masă mică.

Pe planetele cu masă mică. masa și raza mare, energie internă suficientă sau temperatură ridicată pot conduce la evacuarea atmosferică. Acest studiu a arătat că utilizarea parametrului clasic Jeans, un raport dintre energia internă a planetei și energia potențială, poate determina dacă are loc evadarea menționată mai sus.

Pentru planetele în care energia internă nu poate conduce la evadarea atmosferică, Guo Jianheng a definit un parametrul Jeans îmbunătățit prin introducerea forțelor de maree din stele. Cu parametrul Jeans îmbunătățit, rolurile forțelor de maree ale stelei și ale radiațiilor ultraviolete extreme în declanșarea evadării atmosferice pot fi distinse cu ușurință și cu acuratețe.

În plus, acest studiu a relevat că planetele cu potențial gravitațional ridicat și stelare scăzute. radiațiile sunt mai susceptibile de a experimenta o evadare atmosferică hidrodinamică lentă; în caz contrar, planeta va suferi în primul rând o evadare rapidă a fluidelor.

Descoperirile acestui studiu elucidează modul în care atmosfera unei planete evoluează în timp, ceea ce este important pentru explorarea evoluției și originilor planetelor cu masă mică și ar putea ajuta mai bine. înțelegeți locuibilitatea și istoriile evolutive ale acestor lumi îndepărtate.

(Fluierul)