Ученые отмечают недостаток экзопланет, размер которых находится в пределах 1,5-2 радиуса Земли. Это промежуток между каменистыми суперземлями и мининептунами – большими планетами с газовой оболочкой. Явление, названное «зазором радиуса», обнаружено в 2017 году. С этого момента предпринимались попытки установить причину существования малого количества тел среднего размера.
Мининептуны или газовые карлики представляют собой класс планет, которые по размеру находятся между планетами земной группы и газовыми гигантами вроде Урана, Нептуна. Масса газового карлика должна быть меньше 8,6813⋅1025 кг (масса Урана). Мининептун состоит из скалистого ядра и легких оболочек.
Суперземли или сверхземли – планеты, которые по массе больше Земли (1-10 раз), но меньше газовых гигантов. Их начали открывать сравнительно недавно – первая экзопланета обнаружена в 1991 г. Трудности обусловлены небольшой массой тел, поэтому распространенный метод поиска Доплеровской спектроскопии считается не самым удачным.
В рамках исследования группа ученых во главе с Тревором Дэвидом (Институт Флэтайрон, Нью-Йорк) проверила, как меняются размеры экзопланет с возрастом. Для этого их разделили на молодые и старые. Оказалось, что радиус молодых планет примерно в 1,6 раз больше радиуса Земли, в то время как старые экзопланеты крупнее в 1,8 раза.
Причиной этого явления считается способность мининептунов сжиматься за миллиарды лет, так как они теряют свою атмосферу – в результате остается лишь твердое ядро. Таким образом, лишенные газа, мининептуны пропускают стадию зазора радиуса и становятся суперземлями.
Отмечается также, что зазор радиуса постепенно смещается по мере того, как большие газовые карлии превращаются во все более крупные суперземли. Разрыв – промежуток между самыми крупными суперземлями и самыми маленькими мининептунами, сохранившими газовую оболочку.
Потерю атмосферы ученые объясняют двумя факторами: интенсивным излучением родительских звезд и остаточным теплом от планетных образований. Установлено, что газовые карлики малого размера не могут удержать газовую оболочку. Для тел большего радиуса и процесс исчезновения атмосферы занимает больше времени. Газовым планетам-гигантам это явление не грозит, поскольку они имеют сильную гравитацию.
