มีดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีสภาพแวดล้อมคล้ายกับเราหรือไม่? ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ ตอนนี้เราจึงรู้ว่ามีดาวเคราะห์หลายพันดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์อันห่างไกล การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะบางดวงในจักรวาลมีฮีเลียมบรรยากาศอันอุดมสมบูรณ์ สาเหตุของขนาดดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่มีขนาดไม่เท่ากันนั้นสัมพันธ์กับฮีเลียมเนื้อหา. การค้นพบนี้อาจทำให้เราเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์มากขึ้น

ความลึกลับเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบ

จนกระทั่งปี 1992 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรก สาเหตุที่ใช้เวลานานมากในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะก็เพราะว่าพวกมันถูกแสงดาวบังไว้ ดังนั้น นักดาราศาสตร์จึงคิดค้นวิธีที่ชาญฉลาดในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบ จะตรวจสอบการหรี่แสงของเส้นเวลาก่อนที่ดาวเคราะห์จะผ่านดาวฤกษ์ของมัน ด้วยวิธีนี้ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไปแม้จะอยู่นอกระบบสุริยะของเราก็ตาม อย่างน้อยครึ่งหนึ่งของดวงอาทิตย์คล้ายดาวฤกษ์ จะมีขนาดดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งขนาดตั้งแต่โลกจนถึงดาวเนปจูน เชื่อกันว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีบรรยากาศ "ไฮโดรเจน" และ "ฮีเลียม" ซึ่งรวบรวมมาจากก๊าซและฝุ่นรอบดาวฤกษ์ตั้งแต่แรกเกิด

อย่างไรก็ตาม น่าแปลกที่ขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะระหว่างทั้งสองกลุ่มนั้นแตกต่างกัน อันหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่าโลกประมาณ 1.5 เท่า และอีกอันใหญ่กว่าโลกมากกว่าสองเท่า และด้วยเหตุผลบางอย่าง แทบจะไม่มีอะไรอยู่ระหว่างนั้นเลย ส่วนเบี่ยงเบนของแอมพลิจูดนี้เรียกว่า "รัศมีหุบเขา" เชื่อกันว่าการไขปริศนานี้จะช่วยให้เราเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เหล่านี้

ความสัมพันธ์ระหว่างฮีเลียมและการเบี่ยงเบนขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบ

สมมติฐานหนึ่งก็คือ การเบี่ยงเบนขนาด (หุบเขา) ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะมีความสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ดวงดาวเป็นสถานที่ที่เลวร้ายอย่างยิ่ง โดยที่ดาวเคราะห์ถูกโจมตีด้วยรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างต่อเนื่อง เชื่อกันว่าสิ่งนี้ทำลายชั้นบรรยากาศ เหลือเพียงแกนหินเล็กๆ เท่านั้น ดังนั้น Isaac Muskie นักศึกษาปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยมิชิแกนและ Leslie Rogers นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกจึงตัดสินใจศึกษาปรากฏการณ์การแยกชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ซึ่งเรียกว่า "การกระจายตัวของบรรยากาศ"

เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของความร้อนและการแผ่รังสีที่มีต่อชั้นบรรยากาศของโลก พวกเขาใช้ข้อมูลดาวเคราะห์และกฎฟิสิกส์เพื่อสร้างแบบจำลองและทำการจำลอง 70,000 ครั้ง พวกเขาพบว่าหลายพันล้านปีหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ ไฮโดรเจนที่มีมวลอะตอมน้อยกว่าจะหายไปก่อนหน้านี้ฮีเลียม- อาจประกอบด้วยมวลบรรยากาศของโลกมากกว่า 40%ฮีเลียม.

การทำความเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เป็นเบาะแสในการค้นพบสิ่งมีชีวิตนอกโลก

เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของความร้อนและการแผ่รังสีที่มีต่อชั้นบรรยากาศของโลก พวกเขาใช้ข้อมูลดาวเคราะห์และกฎฟิสิกส์เพื่อสร้างแบบจำลองและทำการจำลอง 70,000 ครั้ง พวกเขาพบว่าหลายพันล้านปีหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์ ไฮโดรเจนที่มีมวลอะตอมน้อยกว่าจะหายไปก่อนหน้านี้ฮีเลียม- อาจประกอบด้วยมวลบรรยากาศของโลกมากกว่า 40%ฮีเลียม.

ในทางกลับกันดาวเคราะห์ที่ยังคงมีไฮโดรเจนอยู่และฮีเลียมมีบรรยากาศที่กว้างขวางมากขึ้น ดังนั้นหากชั้นบรรยากาศยังคงอยู่ ผู้คนจึงคิดว่ามันจะเป็นดาวเคราะห์กลุ่มใหญ่ ดาวเคราะห์เหล่านี้ทั้งหมดอาจมีความร้อน สัมผัสกับรังสีที่รุนแรง และมีบรรยากาศที่มีความกดอากาศสูง ดังนั้นการค้นพบสิ่งมีชีวิตจึงดูไม่น่าเป็นไปได้ แต่การเข้าใจกระบวนการกำเนิดดาวเคราะห์จะทำให้เราสามารถทำนายได้อย่างแม่นยำมากขึ้นว่าดาวเคราะห์มีอยู่จริงและมีลักษณะอย่างไร นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะที่กำลังผสมพันธุ์สิ่งมีชีวิตอีกด้วย