Astronómovia vytvorili model spájajúci rýchlosť, akou niektoré planéty strácajú svoju atmosféru s rôznymi vonkajšími faktormi. Tento algoritmus umožňuje predpovedať, ako sa pod vplyvom vonkajších faktorov zmení hrúbka atmosféry nebeských telies s určitou hmotnosťou. Práca bola publikovaná v časopise Astronomy & Astrophysics.
Z pozorovaní Keplerovho ďalekohľadu NASA vyplynulo obrovské množstvo exoplanet - planét mimo slnečnej sústavy. Hmotnosti a polomery väčšiny z nich sú medzi hmotami pre Zem a Neptún (zvyčajne sa delia na super-Zem a mini-Neptún). Veľký počet nájdených planét je spôsobený skutočnosťou, že na rozdiel od planét s veľkosťou Zeme sa dajú pomerne ľahko zistiť.
Exoplanety už dlho priťahujú vedcov ako modely na štúdium vývoja nebeských telies. Dáta získané zo štúdia planét mimo slnečnej sústavy pomôžu dozvedieť sa viac o vývoji Zeme. Procesy spojené s tvorbou atmosféry zohrávajú dôležitú úlohu pri pochopení mechanizmov ich formovania. Atmosféra exoplanet sa okrem toho oveľa ľahšie študuje ako ich povrch, o ktorom je často nemožné získať akékoľvek údaje.
Jedným z najvýznamnejších procesov tvorby atmosféry je únik atmosférických častíc do vesmíru. V dôsledku tohto javu plynová škrupina planéty zmizne pod vplyvom rôznych faktorov: príťažlivosť satelitu alebo inej planéty, zvýšená teplota, slnečný vietor a ďalšie. Tento proces sa dá najzreteľnejšie sledovať pre planéty s vodíkovou atmosférou, pretože je vzhľadom na svoju ľahkosť najviac náchylný na vplyv vonkajších faktorov.
Medzinárodný tím, ktorý zahŕňal zamestnanca Sibírskej federálnej univerzity (SFU), vytvoril model založený na údajoch o viac ako 7 000 exoplanetách. Všetky mali hmotnosti od 1 do 39 pozemských hmôt a vo svojej atmosfére prevládal vodík. Vedci určili pre každú planétu intenzitu zahrievania hornej atmosféry pôsobením röntgenového a ultrafialového žiarenia z hviezdy, hustotu atmosférického plynu a rýchlosť jeho výtoku. Potom vedci vyvinuli automatizovaný algoritmus, ktorý bol schopný nezávisle vypočítať maximálnu disociáciu (rozpad molekúl na atómy), ionizáciu (získanie nabitých iónov z neutrálnych atómov) atmosféry, rýchlosť straty hmoty planéty a efektívny absorpčný polomer žiarenia (vzdialenosť od stredu nebeského tela, nad ktorým sa nachádza). absorbuje hviezdne svetlo). Toto sú množstváktoré určujú povahu vývoja atmosféry. Všetky z nich boli prezentované vo forme veľkého súboru údajov rozdelených podľa hlavných parametrov planéty: hmotnosti, polomeru a intenzity žiarenia hviezdy. Potom vedci použili interpoláciu - matematický algoritmus, ktorý vám umožní rozšíriť nájdenú závislosť na akúkoľvek požadovanú strednú hodnotu v rámci hraníc modelu.
„Naša rutina v oblasti mriežky a interpolácie nám umožňuje rýchlo získať informácie, ktoré by inak počítali dni alebo týždne. To umožňuje použiť výsledky výpočtov rýchlosti úbytku hmotnosti pri štúdiu vývoja atmosféry planéty po dlhú dobu. Takisto sa môžete vyhnúť potrebe používať skôr používané približné vzorce, ktoré môžu podceňovať alebo preceňovať množstvo dôležitých faktorov, “hovorí jeden z autorov diela, profesor Sibírskej federálnej univerzity Nikolay Erkaev.