Mini-Neptune könnten stark bestrahlte Supererden sein

Illustration der Supererde Kepler-69c. (Credits: NASA Ames / JPL-Caltech)
Illustration der Supererde Kepler-69c. (Credits: NASA Ames / JPL-Caltech)

Viele heute bekannte Exoplaneten sind Supererden mit einem Radius von 1,3 Erdradien und Mini-Neptune mit 2,4 Erdradien. Mini-Neptune, die weniger dicht sind, wurden lange für Gasplaneten gehalten, die aus Wasserstoff und Helium bestehen.

Jetzt haben Forscher am Laboratoire d’Astrophysique de Marseille (CNRS / Aix-Marseille Université / Cnes) in Zusammenarbeit mit einem Wissenschaftler des Laboratoire Atmosphères et Observations Spatiales (CNRS / UVSQ / Sorbonne Université) eine neue Möglichkeit untersucht, dass die geringe Dichte der Mini-Neptune einfach durch die Präsenz einer dicken Wasserschicht erklärt werden könnte. Diese Schicht würde einem starken Treibhauseffekt unterliegen, der durch die Strahlung ihrer Zentralsterne verursacht wird.

Diese Ergebnisse wurden kürzlich in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht und zeigen, dass Mini-Neptune Supererden mit einem Gesteinskern sein könnten, der von Wasser in einem überkritischen Zustand umgeben ist. Überkritisches Wasser existiert unter sehr hohen Druckverhältnissen und Temperaturen. Diese Erkenntnis spricht dafür, dass diese beiden Exoplanetentypen auf dieselbe Art und Weise entstehen könnten.

Eine andere Studie, die kürzlich im Journal Astronomy & Astrophysics erschien, konzentrierte sich auf den Effekt der stellaren Strahlung auf den Radius wasserhaltiger, erdgroßer Planeten. An dieser Studie wirkten Wissenschaftlicher aus Frankreich mit, hauptsächlich vom CNRS und der University of Bordeaux. Die Forscher arbeiten am Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux (CNRS / Université de Bordeaux) und nutzten ein planetares Atmosphärenmodell, das am Laboratoire de Météorologie Dynamique (CNRS / ENS Paris / Ecole Polytechnique — Institut Polytechnique de Paris / Sorbonne Université) entwickelt wurde.

Ihre Arbeit zeigt, dass die Größe der Atmosphären solcher Planeten beträchtlich zunimmt, wenn sie einem starken Treibhauseffekt unterliegen, was mit den Beobachtungen von Mini-Neptunen übereinstimmt. Zukünftige Beobachtungen sollten es ermöglichen, diese neue Hypothese zu überprüfen. Die beteiligten Forscher aus Frankreich leisten wichtige Beiträge zu unserem Wissen über Exoplaneten.

Abhandlung: “Irradiated Ocean Planets Bridge Super-Earth and Sub-Neptune Populations” von Mousis, Olivier; Deleuil Magali; Aguichine Artyom; Marcq Emmanuel; Naar Joseph; Aguirre Lorena Acuna; Brugger Bastien und Gonçalves Thomas. The Astrophysical Journal Letters, 15. Juni 2020, DOI : 10.3847/2041-8213/ab9530

Abhandlung: “Revised mass-radius relationships for water-rich rocky planets more irradiated than the runaway greenhouse limit” von Turbet, Martin; Bolmont Emeline; Ehrenreich, David; Gratier, Pierre; Leconte, Jérémy; Selsis, Franck; Hara, Nathan; Lovis, Christophe. Astronomy & Astrophysics, 9. Juni 2020, DOI: 10.1051/0004-6361/201937151

Quelle

(THK)

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