出色地超过 4,000迄今为止，围绕银河系其他恒星运行的系外行星已被识别和确认。 从这些行星中，出现了一种奇怪的模式：尺寸在地球 1.5 到 2 倍之间且靠近其恒星运行的系外行星极少，这种现象被称为“小行星半径差距。
他们都去哪里了？ 它们从一开始就存在吗？ 这是一个奇怪的谜团，但新的研究可能让我们更接近答案。根据观察、模拟和建模，这些系外行星很可能确实存在，并且在数十亿年的时间里不断缩小。
“最重要的一点是，行星并不是我们有时认为的由岩石和气体组成的静态球体，”天体物理学家特雷弗·大卫说纽约市熨斗研究所的教授。
2017 年首次发现的小行星半径差距很有趣，因为它介于两类系外行星之间：地球大小的世界和比海王星更小的迷你海王星，但仍然拥有非常厚的类海王星大气层。
科学家提出了几种可能的情况来解释这种奇怪的异常现象。 一是他们可能刚刚就这样形成的，来自过于稀疏的物质云，无法形成类似海王星的大气层 - 但主要理论是，系外行星最初形成时较大，后来由于大气损失而缩小。
这个想法之前已经被研究过，但大卫和他的团队在他们的分析中添加了一个新参数：系外行星的年龄，它们与恒星同时形成。
他们从行星中挑选了一堆小于地球10倍的系外行星加州-开普勒调查，一个测量系外行星及其主恒星精确特性的项目。
这些数据使他们能够准确地获得正确大小范围的种群。 然后，他们利用恒星的化学成分和光波动计算了恒星的年龄——这两个属性与恒星的年龄有关。
从这里开始，下一步是将系统分为两个群体——年龄小于 20 亿年的群体和年龄更大的群体。 （太阳系的历史大约有 46 亿年。）研究完成后，研究人员发现了一个有趣的模式。
你看，质量间隙并不是完全空的，并且该间隙中系外行星的分布似乎是按年龄划分的。 对于较年轻的系统，1.6 地球半径区域的间隙最空。 对于较旧的系统，它在 1.8 个地球半径附近是最空的。
研究小组将此解释为，一些迷你海王星在数十亿年的时间里急剧收缩，失去了大气层，最终只留下了裸露的核心——某种东西我们可能有实际上在系外行星中观察到。
在某个临界极限之上，迷你海王星有足够的质量来通过引力保持其大气层，从而导致观察到的间隙。
至于造成大气损失的原因仍然未知。
一种建议的场景是或流星轰击。 研究人员得出结论，鉴于观察到的过程需要数十亿年，这是不可能的。 轰炸会在更短的时间内（不到一亿年）剥去大气层。
这就留下了两个主要选择。 第一个是光蒸发，恒星和行星之间的距离足够近，恒星的辐射足以剥离大气层。 第二个是核心冷却，从行星核心逸出的热量进入大气层并有助于将其从内部带走。
这两个不同的过程发生在不同的时间尺度上，两者都符合团队的观察。 这意味着需要更多的分析来确定到底是什么在缩小系外行星。
“可能这两种影响都很重要，”大卫说，“但我们需要更复杂的模型来判断它们每个人贡献了多少以及何时贡献。”
该研究发表于天文杂志。
