Les astronomes ont créé un modèle reliant la vitesse à laquelle certaines planètes perdent leur atmosphère à divers facteurs externes. Cet algorithme permet de prédire comment l'épaisseur de l'atmosphère des corps célestes avec une certaine masse va changer sous l'influence de facteurs externes. Les travaux ont été publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Les observations du télescope Kepler de la NASA ont révélé une grande variété d'exoplanètes - des planètes en dehors du système solaire. Les masses et rayons de la plupart d'entre eux se situent entre ceux de la Terre et de Neptune (ils sont généralement divisés en super-Terres et mini-Neptune). Le grand nombre de planètes de ces types trouvées est dû au fait que, contrairement aux planètes de la taille de la Terre, elles sont relativement faciles à détecter.
Les exoplanètes ont longtemps attiré les scientifiques comme modèles pour étudier l'évolution des corps célestes. Les données de l'étude des planètes en dehors du système solaire permettront d'en apprendre davantage sur l'évolution de la Terre. Les processus associés à la création de l'atmosphère jouent un rôle important dans la compréhension des mécanismes de leur formation. De plus, l'atmosphère des exoplanètes est beaucoup plus facile à étudier que leur surface, sur laquelle il est souvent impossible d'obtenir des données.
L'un des processus les plus révélateurs de la formation de l'atmosphère est la fuite des particules atmosphériques dans l'espace extra-atmosphérique. Du fait de ce phénomène, la coquille gazeuse de la planète disparaît sous l'influence de divers facteurs: l'attraction d'un satellite ou d'une autre planète, l'augmentation de la température, le vent solaire, etc. Ce processus peut être tracé plus clairement pour les planètes avec une atmosphère d'hydrogène, car il est le plus sensible à l'influence de facteurs externes en raison de sa légèreté.
Une équipe internationale, qui comprenait un employé de l'Université fédérale de Sibérie (SFU), a créé un modèle basé sur des données sur plus de 7 000 exoplanètes. Tous avaient des masses de 1 à 39 masses terrestres, et l'hydrogène prédominait dans leur atmosphère. Pour chaque planète, les scientifiques ont déterminé l'intensité du réchauffement de la haute atmosphère sous l'action des rayons X et ultraviolets de l'étoile, la densité du gaz atmosphérique et le taux de son écoulement. Ensuite, les chercheurs ont développé un algorithme automatisé capable de calculer indépendamment la dissociation maximale (la désintégration des molécules en atomes), l'ionisation (obtention d'ions chargés à partir d'atomes neutres) de l'atmosphère, le taux de perte de la masse de la planète et le rayon d'absorption effectif du rayonnement (la distance du centre d'un corps céleste sur lequel il absorbe la lumière des étoiles). Ce sont les quantitésqui déterminent la nature de l'évolution de l'atmosphère. Tous ont été présentés sous la forme d'un large tableau de données, réparti selon les principaux paramètres de la planète: masse, rayon et intensité de rayonnement de l'étoile. Ensuite, les scientifiques ont utilisé l'interpolation - un algorithme mathématique qui vous permet d'étendre la dépendance trouvée à toute valeur intermédiaire requise dans les limites du modèle.
«Notre routine de grille et d'interpolation nous permet d'obtenir rapidement des informations dont le calcul prendrait autrement des jours ou des semaines. Cela permet d'utiliser les résultats des calculs des taux de perte de masse dans l'étude de l'évolution de l'atmosphère de la planète sur une longue période. Vous pouvez également éviter d'avoir à utiliser des formules approximatives précédemment utilisées, qui peuvent sous-estimer ou surestimer un certain nombre de facteurs importants », explique l'un des auteurs du travail, le professeur de l'Université fédérale de Sibérie Nikolai Erkaev.
