มีดาวเคราะห์ดวงอื่นที่มีสภาพแวดล้อมคล้ายกับของเราหรือไม่?ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีทางดาราศาสตร์ ตอนนี้เราทราบแล้วว่ามีดาวเคราะห์หลายพันดวงที่โคจรรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลการศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่ามีดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะบางดวงในเอกภพฮีเลียมบรรยากาศที่อุดมสมบูรณ์สาเหตุที่ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมีขนาดไม่เท่ากันนั้นเกี่ยวข้องกับฮีเลียมเนื้อหา.การค้นพบนี้อาจทำให้เราเข้าใจวิวัฒนาการของดาวเคราะห์มากขึ้น

ความลึกลับเกี่ยวกับการเบี่ยงเบนขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบ

จนกระทั่งปี 1992 ดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกถูกค้นพบสาเหตุที่ใช้เวลานานในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะก็เพราะพวกมันถูกบังด้วยแสงดาวดังนั้น นักดาราศาสตร์จึงคิดค้นวิธีที่ชาญฉลาดในการค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบตรวจสอบการหรี่แสงของเส้นเวลาก่อนที่ดาวเคราะห์จะเคลื่อนผ่านดาวฤกษ์ด้วยวิธีนี้ ตอนนี้เรารู้แล้วว่าดาวเคราะห์มีอยู่ทั่วไปแม้ว่าจะอยู่นอกระบบสุริยะของเราก็ตามดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์อย่างน้อยครึ่งหนึ่งมีขนาดดาวเคราะห์ตั้งแต่โลกถึงดาวเนปจูนอย่างน้อยหนึ่งดวงเชื่อกันว่าดาวเคราะห์เหล่านี้มีชั้นบรรยากาศ "ไฮโดรเจน" และ "ฮีเลียม" ซึ่งรวบรวมมาจากก๊าซและฝุ่นรอบดาวเมื่อกำเนิด

อย่างไรก็ตาม น่าแปลกที่ขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบแตกต่างกันไประหว่างสองกลุ่มอันหนึ่งมีขนาดประมาณ 1.5 เท่าของโลก และอีกอันมีขนาดมากกว่าสองเท่าของโลกและด้วยเหตุผลบางอย่าง แทบไม่มีอะไรมาขวางกั้นค่าเบี่ยงเบนแอมพลิจูดนี้เรียกว่า "รัศมีหุบเขา"เชื่อว่าการไขปริศนานี้จะช่วยให้เราเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เหล่านี้

ความสัมพันธ์ระหว่างฮีเลียมและการเบี่ยงเบนขนาดของดาวเคราะห์นอกระบบ

สมมติฐานข้อหนึ่งคือการเบี่ยงเบนขนาด (หุบเขา) ของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะนั้นสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดาวฤกษ์เป็นสถานที่ที่เลวร้ายอย่างยิ่ง ซึ่งดาวเคราะห์ถูกโจมตีด้วยรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตอย่างต่อเนื่องเชื่อกันว่าสิ่งนี้ทำลายชั้นบรรยากาศ เหลือเพียงแกนหินเล็กๆดังนั้น Isaac Muskie นักศึกษาระดับปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน และ Leslie Rogers นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก จึงตัดสินใจศึกษาปรากฏการณ์การลอกชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ซึ่งเรียกว่า "การกระจายตัวของชั้นบรรยากาศ"

เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของความร้อนและการแผ่รังสีที่มีต่อชั้นบรรยากาศของโลก พวกเขาใช้ข้อมูลดาวเคราะห์และกฎทางกายภาพเพื่อสร้างแบบจำลองและทำการจำลอง 70,000 ครั้งพวกเขาพบว่าหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์หลายพันล้านปี ไฮโดรเจนที่มีมวลอะตอมน้อยกว่าจะหายไปก่อนหน้านี้ฮีเลียม.มากกว่า 40% ของมวลบรรยากาศโลกอาจประกอบด้วยฮีเลียม.

การทำความเข้าใจการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เป็นเงื่อนงำในการค้นพบชีวิตนอกโลก

เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของความร้อนและการแผ่รังสีที่มีต่อชั้นบรรยากาศของโลก พวกเขาใช้ข้อมูลดาวเคราะห์และกฎทางกายภาพเพื่อสร้างแบบจำลองและทำการจำลอง 70,000 ครั้งพวกเขาพบว่าหลังจากการก่อตัวของดาวเคราะห์หลายพันล้านปี ไฮโดรเจนที่มีมวลอะตอมน้อยกว่าจะหายไปก่อนหน้านี้ฮีเลียม.มากกว่า 40% ของมวลบรรยากาศโลกอาจประกอบด้วยฮีเลียม.

ในทางกลับกัน ดาวเคราะห์ที่ยังคงมีไฮโดรเจนและฮีเลียมมีชั้นบรรยากาศขยายตัวดังนั้นหากยังมีชั้นบรรยากาศอยู่ ผู้คนก็คิดว่าน่าจะเป็นดาวเคราะห์กลุ่มใหญ่ดาวเคราะห์เหล่านี้ทั้งหมดอาจร้อน สัมผัสกับการแผ่รังสีที่รุนแรง และมีบรรยากาศความกดอากาศสูงดังนั้นการค้นพบสิ่งมีชีวิตจึงดูไม่น่าเป็นไปได้แต่การทำความเข้าใจกระบวนการก่อตัวดาวเคราะห์จะช่วยให้เราสามารถทำนายได้อย่างแม่นยำมากขึ้นว่าดาวเคราะห์ดวงใดมีอยู่จริงและมีลักษณะอย่างไรนอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อค้นหาดาวเคราะห์นอกระบบที่กำลังเพาะพันธุ์สิ่งมีชีวิต