Моделирование показало, что в большинстве случаев каменистая планета должна иметь не менее 80% диаметра Земли, чтобы удерживать атмосферу на протяжении миллиардов лет. При этом в особых условиях, например при богатой углеродом мантии, теоретический минимум может снижаться примерно до 60% диаметра Земли.
Полученные результаты помогают объяснить, почему Марс, радиус которого составляет около 0,53 радиуса Земли, не смог сохранить плотную атмосферу. По расчетам астрономов, его размеров оказалось недостаточно, чтобы противостоять постепенной утечке газов в космос.
При моделировании учитывались многочисленные процессы, влияющие на эволюцию атмосферы. Молодые звезды активно разрушают ее звездным ветром и интенсивным излучением, тогда как вулканическая активность восполняет запасы углекислого газа и других веществ, поступающих из недр.
По мере уменьшения размеров планеты ее гравитация и магнитное поле становятся слабее, а недра быстрее остывают. Из-за этого вулканизм прекращается раньше, атмосфера перестает пополняться, и вероятность сохранения условий, пригодных для жизни, резко снижается. Авторы работы считают, что наиболее перспективными могут быть сравнительно небольшие каменистые планеты с богатой углеродом мантией.