Mūsų Saulės sistemos planetos yra plačiai suskirstytos į dvi grupes: mažus, akmenuotus pasaulius, tokius kaip Žemė, ir didelius dujų milžinus. Iki egzoplanetų atradimo buvo manoma, kad mūsų Saulės sistema yra labai tipiška. Žvaigždės šviesa ir šiluma stumia dujas į išorinę saulės sistemą, o sunkesnės dulkės lieka arčiau žvaigždės. Taigi Saulės sistemoje yra artimų uolėtų planetų ir tolimų dujų milžinų. Tačiau dabar žinome, kad planetos ir žvaigždžių sistemos turi daug daugiau įvairovės.
Labiausiai paplitęs būdas suskirstyti egzoplanetas pagal jų masę arba dydį. Jovijos pasauliai yra didžiausi, tada neptūniečiai, superžemės, žemės dydžio ir subžemės. Akivaizdu, kad didžiausią susidomėjimą kelia potencialiai gyventi tinkami į Žemę panašūs pasauliai, kurių masė ir orbita būtų panaši į mūsų planetą. Tačiau vis dar daug ko nesuprantame apie kitų tipų planetas. Pavyzdžiui, superžemės yra šiek tiek didesnės už Žemę, bet ar jos yra antžeminės planetos, ar labiau panašios į dujas. Dėl šios priežasties grupė kartais dar skirstoma į mažesnes nei maždaug 1,6 Žemės spindulio, kurios greičiausiai yra uolinės, ir didesnes superžemes, dažnai vadinamas Mini Neptūnais, kurios tikriausiai turi daugiau bendro su dujų milžinais.
Egzoplanetos pagal dydį ir temperatūrą. Autoriai: NASA / Ames tyrimų centras / Natalie Batalha / Wendy Stenzel
Kadangi negalime tiesiogiai stebėti daugumos egzoplanetų, vienas iš būdų jas ištirti yra pažvelgti į jų statistiką. Pavyzdžiui, statistiškai yra atotrūkis tarp didelių Žemių ir mini Neptūno. Šis tarpas aplink 1,6 Žemės spindulių rodo skirtingus formavimo būdus. Požemių atveju viskas nėra taip aišku. Sunku rasti Marso ar Merkurijaus dydžio planetas, todėl yra tiek mažai žinomų subžemių egzoplanetų. Tai apsunkina jų statistikos tyrimą. Tačiau naujas statistinis tyrimas rodo įdomią šių mažų pasaulių kilmę.
Kadangi patvirtintų subžemių skaičius yra toks mažas, komanda peržiūrėjo planetų kandidatų kolekciją. Stebėjimo duomenys rodo, kad tai gali būti planetos, tačiau duomenys nėra pakankamai tvirti, kad būtų galima įsitikinti. Iš daugiau nei 4000 planetų kandidatų jie išfiltravo viską, išskyrus pasaulius, kurių orbitos periodai trumpi (mažiau nei 16 dienų) ir mažesni nei 4 Žemės spinduliai. Dėl to jiems liko 280 kandidatų, o to pakanka norint atlikti pagrindinę statistiką.
Žemės dydžio pasauliai gali būti reti. Autoriai: NASA / Ames tyrimų centras / Danielis Rutteris
Vienas iš dalykų, kuriuos jie nustatė, yra tai, kad šių egzoplanetų dydžio pasiskirstymas yra toks galios dėsnio paskirstymas. Kitaip tariant, statistinis planetų skaičius didėja tam tikra tvarka (arba galia), kai mažėjate. Asteroidų dydis mūsų Saulės sistemoje priklauso nuo galios dėsnio pasiskirstymo, ir mes žinome, kad asteroidai susiformavo ilgai po to, kai klasikinės planetos užėmė didžiąją dalį ankstyvosios Saulės sistemos medžiagos. Kadangi požemių pasiskirstymas yra panašus, labai tikėtina, kad jie taip pat susiformavo vėliau.
Autoriai šį dviejų etapų formavimosi procesą vadina I karta (didelės planetos) ir II karta (žemės subžemėmis). Jei ši mintis teisinga, ji gali paaiškinti, kodėl superžemės atrodo labiau paplitusios nei tikrosios Žemės dydžio pasauliai. Jei tokios planetos kaip Žemė yra II kartos, jos būtų gana retos. Tačiau svarbu nepamiršti, kad naudojamas pavyzdys yra gana mažas. Nors tyrimas įdomus, mums reikės daugiau duomenų, kad galėtume padaryti kokias nors tvirtas išvadas.
Nuoroda:Yansong Qian ir Yanqin Wu. Išskirtinė mažų planetų populiacija: subžemės .arXiv išankstinis spausdinimasarXiv: 2012.02273 (2020).