Astronomi su stvorili model koji povezuje brzinu kojom pojedini planeti gube atmosferu s različitim vanjskim čimbenicima. Ovaj algoritam omogućava predviđanje kako će se debljina atmosfere nebeskih tijela s određenom masom mijenjati pod utjecajem vanjskih čimbenika. Rad je objavljen u časopisu Astronomy & Astrophysics.
Promatranja NASA-inog teleskopa Kepler otkrila su veliku raznolikost egzoplaneta - planeta izvan Sunčevog sustava. Masa i radijusi većine njih su između onih za Zemlju i Neptun (obično se dijele na super-Zemlju i mini-Neptun). Veliki broj planeta ovih vrsta pronađen je zbog činjenice da ih je, za razliku od planeta veličine Zemlje, relativno lako otkriti.
Egzoplaneti su dugo privlačili znanstvenike kao modele za proučavanje evolucije nebeskih tijela. Podaci dobiveni izučavanjem planeta izvan Sunčevog sustava pomoći će naučiti više o evoluciji Zemlje. Procesi povezani sa stvaranjem atmosfere igraju važnu ulogu u razumijevanju mehanizama njihovog formiranja. Osim toga, atmosferu egzoplaneta je mnogo lakše proučiti od njihove površine, o kojoj je često nemoguće dobiti bilo kakve podatke.
Jedan od najznačajnijih procesa stvaranja atmosfere je bijeg atmosferskih čestica u svemir. Kao rezultat ovog fenomena, plinska školjka planeta nestaje pod utjecajem različitih čimbenika: privlačenja satelita ili drugog planeta, povećane temperature, sunčevog vjetra i drugih. Taj se proces može najjasnije pratiti za planete s atmosferom vodika, jer je zbog svoje lakoće najosjetljiviji na utjecaj vanjskih čimbenika.
Međunarodni tim, koji je uključivao zaposlenika Sibirskog federalnog sveučilišta (SFU), stvorio je model zasnovan na podacima na više od 7.000 egzoplaneta. Svi su imali mase od 1 do 39 zemaljskih masa, a u njihovoj je atmosferi dominirao vodik. Znanstvenici su za svaki planet odredili intenzitet zagrijavanja gornje atmosfere pod djelovanjem rendgenskog i ultraljubičastog zračenja zvijezde, gustoću atmosferskog plina i brzinu njegovog odljeva. Tada su istraživači razvili automatizirani algoritam koji je bio u stanju samostalno izračunati maksimalnu disocijaciju (raspad molekula u atome), ionizaciju (dobivanje nabijenih iona iz neutralnih atoma) atmosfere, stopu gubitka mase planeta i efektivni polumjer apsorpcije zračenja (udaljenost od središta nebeskog tijela iznad kojeg se nalazi apsorbira zvjezdanu svjetlost). To su količinekoji određuju prirodu evolucije atmosfere. Svi su oni predstavljeni u obliku velikog niza podataka, raspoređenog prema glavnim parametrima planeta: masi, radijusu i intenzitetu zračenja zvijezde. Tada su znanstvenici koristili interpolaciju - matematički algoritam koji vam omogućuje da proširite pronađenu ovisnost na bilo koju potrebnu srednju vrijednost unutar granica modela.
„Naša mreža i rutina interpolacije omogućava nam da brzo dobijemo informacije koje bi inače trebale danima ili tjednima za izračunavanje. To omogućava korištenje rezultata izračuna stope gubitka mase u studiji evolucije atmosfere planete tijekom dugog razdoblja. Također možete izbjeći potrebu korištenja prethodno korištenih približnih formula, što može podcijeniti ili precijeniti brojne važne čimbenike “, kaže jedan od autora rada, profesor Sibirskog federalnog sveučilišta Nikolai Erkaev.