Planeterna i vårt solsystem är i stort sett uppdelade i två grupper: små, steniga världar som jorden och stora gasjättar. Innan upptäckten av exoplaneter trodde man att vårt solsystem var väldigt typiskt. Ljuset och värmen från en stjärna driver gasen till det yttre solsystemet, medan tyngre damm förblir närmare stjärnan. Ett solsystem har alltså nära steniga planeter och avlägsna gasjättar. Men vi vet nu att planeter och stjärnsystem har mycket mer mångfald.
Det vanligaste sättet att kategorisera exoplaneter är efter deras massa eller storlek. Jovianska världar är de största, sedan neptunier, superjordar, jordstorlekar och underjordar. Uppenbarligen finns det största intresset för potentiellt beboeliga jordliknande världar, som skulle ha en liknande massa och omloppsbana som vår planet. Men det finns fortfarande mycket vi inte förstår om andra typer av planeter. Till exempel är superjordar något större än jorden men är de jordiska planeter, eller mer gasliknande. Av denna anledning delas gruppen ibland ytterligare in i de som är mindre än cirka 1,6 jordradii, som sannolikt är steniga, och större superjordar, ofta kallade Mini-Neptunes, som förmodligen har mer gemensamt med gasjättar.
Exoplaneter efter storlek och temperatur. Kredit: NASA/Ames Research Center/Natalie Batalha/Wendy Stenzel
Eftersom vi inte kan observera de flesta exoplaneter direkt, är ett sätt att studera dem genom att titta på deras statistik. Till exempel, statistiskt sett, finns det ett gap mellan stora jordar och mini-Neptunes. Detta gap runt 1,6 jordradier pekar på olika sätt att bildas. För underjordar är saker och ting mindre tydliga. Planeter lika stora som Mars eller Merkurius är svåra att hitta, vilket är en del av anledningen till att det finns så få kända exoplaneter under jorden. Detta gör det svårare att studera deras statistik. Men en ny statistisk studie pekar på ett intressant ursprung för dessa små världar.
Eftersom antalet bekräftade underjordar är så litet tittade teamet på en samling kandidatplaneter. Observationsdata tyder på att dessa kan vara planeter, men uppgifterna är inte tillräckligt starka för att vara säkra. Av mer än 4 000 kandidatplaneter filtrerade de bort allt utom världar med korta omloppsperioder (mindre än 16 dagar) och mindre i storlek än 4 jordradier. Detta lämnade dem med 280 kandidater, vilket är tillräckligt för att göra lite grundläggande statistik.
Jordstora världar kan vara sällsynta. Kredit: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
En av sakerna de hittade är att storleksfördelningen för dessa exoplaneter följer a maktlagsfördelning. Med andra ord, det statistiska antalet planeter ökar med någon storleksordning (eller kraft) när du blir mindre. Storleken på asteroider i vårt solsystem följer en kraftlagsfördelning, och vi vet att asteroiderna bildades långt efter att de klassiska planeterna hade fångat mycket av materialet i det tidiga solsystemet. Eftersom underjordar följer en liknande fördelning, är det mycket troligt att de också bildades senare.
Författarna hänvisar till denna tvåstegsbildningsprocess som Generation I (stora planeter) och Generation II (terrestriska underjordar). Om denna idé är korrekt, kan det förklara varför superjordar verkar vara vanligare än världar i verkligt jordstorlek. Om planeter som jorden är Generation II, skulle de vara ganska sällsynta. Det är dock viktigt att komma ihåg att urvalet som används är ganska litet. Även om studien är intressant, behöver vi mer data innan vi kan dra några solida slutsatser.
Referens:Yansong Qian och Yanqin Wu.' En distinkt population av små planeter: underjordar .'arXiv förtryckarXiv: 2012.02273 (2020).
