Süd Yolunda ən çox yayılmış planet növlərindən biri subneptunlardır — Yerdən böyük, lakin Neptundan kiçik cisimlər. Preprint platforması arXiv və The Astrophysical Journal-da dərc olunmuş yeni bir araşdırmaya görə, onların ənənəvi mənada nüvəsi olmaya bilər. Əgər bir planet kifayət qədər hidrogen toplayıbsa, onun daxili hissəsi nüvəyə və mantiyaya bölünmür, əksinə, bütün komponentlərin qarışdığı tək, əridilmiş dəmir, isti qaya və hidrogen qarışığıdır. Yeni model ilk dəfə olaraq ekzoplanetlərin əvvəllər izah olunmamış müşahidə olunan bir sıra xüsusiyyətlərini izah edir.
Yer kürəsinin tanış bir quruluşu var: mərkəzində sıx metallik dəmir nüvəsi, mantiya adlanan qalın isti qaya təbəqəsi ilə əhatə olunmuşdur və qabıq və nazik atmosferlə örtülmüşdür. Qayalı ekzoplanetlərin uzun müddətdir ki, oxşar quruluşa malik olduğu və yalnız bərk qaya təbəqəsinin üstündəki qaz miqdarı ilə fərqləndiyi düşünülürdü. Yeni bir tədqiqatın müəllifləri hidrogenin, qaya əmələ gətirən mineralların və dəmirin subneptunlarda mövcud olan həddindən artıq təzyiq və temperatur altında necə davrandığını hesabladılar. Onlar aşkar etdilər ki, 3700°C-dən yuxarı temperaturda hidrogen və ərimiş qaya neft və su kimi ayrılmağı dayandırır və tək, isti kütləyə qarışır.
Əgər hidrogen planetin kütləsinin bir faizindən azını təşkil edirsə, o, Yer kimi fərqli bir metal nüvə əmələ gətirir. Lakin hidrogen daha çox miqdarda mövcuddursa, planetin daxili hissəsi demək olar ki, mərkəzə qədər uzanan dəmir, qaya və hidrogenin homojen bir qarışığına çevrilir. Fərqli bir nüvə, fərqli bir qaya təbəqəsi yoxdur.
Planetin daxili quruluşu onun necə soyuduğunu, atmosferini necə saxladığını və zamanla ölçüsünün necə dəyişdiyini müəyyən edir. Yeni model planetin daxili quruluşu haqqında əvvəlki anlayışların nəzərə almadığı nümunələri izah edir. Belə xüsusiyyətlərdən biri sözdə radius boşluğudur. Astronomlar bir çox super Yer kürəsini — Yer kürəsindən böyük qayalı planetləri — və Neptundan kiçik, lakin nəzərəçarpacaq dərəcədə qaz örtüyünə malik bir çox sub-Neptunları tapırlar. Lakin, orta ölçülü planetlər demək olar ki, mövcud deyil. Bu statistik boşluq NASA-nın Kepler və James Webb kosmik teleskoplarının müşahidələri ilə aşkar edilmişdir. Başqa bir qanunauyğunluq planetin ölçüsü ilə ulduzunun ətrafında fırlanması üçün sərf etdiyi vaxt arasındakı əlaqədir.
Gənc sub-Neptunların hidrogenlərinin əhəmiyyətli bir hissəsini qarışıq daxili hissələrində dərinlikdə saxladığını və soyuduqca tədricən qaz örtüyünə buraxdığını fərz etsək, hər iki xüsusiyyət təbii olaraq ortaya çıxır. Hidrogen yüz milyonlarla il ərzində qayadan effektiv şəkildə qabarcıqlanır.
Bu fərziyyənin sınaqdan keçirilə bilən bir nəticəsi var. Əgər hidrogen planetin daxili hissəsindən tədricən atmosferə buraxılarsa, gənc sub-Neptunlar standart modellər tərəfindən proqnozlaşdırılandan daha yavaş büzülməli və yaşlarına görə gözləniləndən bir qədər böyük görünməlidir. Astronomlar on milyonlarla il yaşı olan çox gənc ulduzların ətrafında sub-Neptunlar tapırlar və məhz belə sistemlərdə bu effekt ölçülə bilər. James Webb Kosmik Teleskopu və yeni ekzoplanet axtarış proqramları bu hipotezi müşahidələrlə sınaqdan keçirə biləcəklər. Onlar tranzitləri — planetin öz ulduzunun qarşısından keçdiyi anları, işığını qısa müddətə bir qədər azaltdığını izləyəcəklər. Bu məlumatlardan istifadə edərək astronomlar gənc sub-Neptunların ölçülərini daha dəqiq ölçə və onları modelin hesablamaları ilə müqayisə edə biləcəklər.
Modelin mühüm məhdudiyyətləri var. O, sub-Neptunların içərisindəki şərtləri — elm adamlarının hələ laboratoriyada tam şəkildə təkrarlaya bilmədiyi böyük təzyiqləri və temperaturları təsvir edir. Buna görə də, bəzi nəticələr nəzəri hesablamalara əsaslanır. Yüksək təzyiqli təcrübələr artıq bu şərtlərə yaxınlaşır, lakin qəti bir sınaq hələ başa çatmayıb. Başqa bir qeyri-müəyyənlik var: bu cür planetlərin daxili hissələrinin nə qədər istilik saxladığını dəqiq bilmirik. Bu qiymətləndirmədə hətta kiçik bir səhv belə hesablamaları əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirə bilər. Bundan əlavə, müəlliflər müşahidələrdən səbəbə qədər işləyiblər. Onlar artıq hansı ekzoplanetlərin kəşf edildiyini, onların ölçü paylanmasını araşdırıblar və bu mənzərəyə hansı daxili proseslərin səbəb ola biləcəyini anlamağa çalışıblar. Bu, ümumi statistik model təqdim edir, lakin hər bir planetin strukturunun etibarlı təsvirinə imkan vermir.
Buna baxmayaraq, işin əsas nəticəsi ənənəvi mənzərəni dəyişdirir. Qalaktikamızdakı bir çox planet Yer kürəsindən fərqli şəkildə qurulmuş ola bilər. Biz qayalı planeti təbəqələr sistemi kimi təsəvvür etməyə öyrəşmişik: sıx metal nüvə, onu əhatə edən mantiya və yuxarıdakı atmosfer. Lakin ekzoplanetlərin ən çox yayılmış siniflərindən biri olan sub-Neptunlar üçün bu model tətbiq olunmaya bilər. Model təsdiqlənərsə, tanış nüvəyə malik planetlər universal qayda deyil, bir neçə struktur variantından biri olacaq. Bu halda, Yer əksər dünyalar üçün model deyil, istisna olacaq.
