Gli astronomi hanno creato un modello che collega la velocità con cui alcuni pianeti perdono la loro atmosfera a vari fattori esterni. Questo algoritmo consente di prevedere come cambierà lo spessore dell'atmosfera dei corpi celesti con una certa massa sotto l'influenza di fattori esterni. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Astronomy & Astrophysics.
Le osservazioni del telescopio Kepler della NASA hanno rivelato un'enorme varietà di esopianeti, pianeti al di fuori del sistema solare. Le masse e i raggi della maggior parte di essi sono tra quelli della Terra e di Nettuno (di solito sono divisi in super-Terre e mini-Nettuno). Il gran numero di pianeti di questo tipo trovati è dovuto al fatto che, a differenza dei pianeti delle dimensioni della Terra, sono relativamente facili da rilevare.
Gli esopianeti hanno attratto a lungo gli scienziati come modelli per studiare l'evoluzione dei corpi celesti. I dati ottenuti dallo studio dei pianeti al di fuori del sistema solare aiuteranno a saperne di più sull'evoluzione della Terra. I processi associati alla creazione dell'atmosfera giocano un ruolo importante nella comprensione dei meccanismi della loro formazione. Inoltre, l'atmosfera degli esopianeti è molto più facile da studiare rispetto alla loro superficie, sulla quale spesso è impossibile ottenere dati.
Uno dei processi più indicativi nella formazione dell'atmosfera è la fuga di particelle atmosferiche nello spazio. Come risultato di questo fenomeno, il guscio di gas del pianeta scompare sotto l'influenza di vari fattori: l'attrazione di un satellite o di un altro pianeta, aumento della temperatura, vento solare e altri. Questo processo può essere rintracciato più chiaramente per i pianeti con un'atmosfera di idrogeno, poiché è più suscettibile all'influenza di fattori esterni a causa della sua leggerezza.
Un team internazionale, che comprendeva un dipendente della Siberian Federal University (SFU), ha creato un modello basato sui dati di oltre 7.000 esopianeti. Tutti avevano masse da 1 a 39 masse terrestri e l'idrogeno predominava nella loro atmosfera. Per ogni pianeta, gli scienziati hanno determinato l'intensità del riscaldamento dell'alta atmosfera sotto l'azione dei raggi X e delle radiazioni ultraviolette della stella, la densità del gas atmosferico e la velocità del suo deflusso. Quindi i ricercatori hanno sviluppato un algoritmo automatizzato in grado di calcolare indipendentemente la dissociazione massima (il decadimento delle molecole in atomi), la ionizzazione (ottenendo ioni caricati da atomi neutri) dell'atmosfera, il tasso di perdita della massa del pianeta e il raggio di assorbimento effettivo della radiazione (la distanza dal centro di un corpo celeste su cui assorbe la luce delle stelle). Queste sono le quantitàche determinano la natura dell'evoluzione dell'atmosfera. Tutti sono stati presentati sotto forma di un ampio array di dati, distribuito secondo i parametri principali del pianeta: massa, raggio e intensità di radiazione della stella. Quindi gli scienziati hanno utilizzato l'interpolazione, un algoritmo matematico che consente di estendere la dipendenza trovata a qualsiasi valore intermedio richiesto entro i limiti del modello.
“La nostra routine di griglia e interpolazione ci consente di ottenere rapidamente informazioni che altrimenti impiegherebbero giorni o settimane per essere calcolate. Ciò consente di utilizzare i risultati dei calcoli dei tassi di perdita di massa nello studio dell'evoluzione dell'atmosfera del pianeta su un lungo periodo. È inoltre possibile evitare la necessità di utilizzare le formule approssimative utilizzate in precedenza, che possono sottostimare o sovrastimare una serie di fattori importanti , afferma uno degli autori del lavoro, il professore dell'Università federale siberiana Nikolay Erkaev.
