Чи можуть існувати маленькі газові планети?


29

Більшість відомих газових планет (Юпітер, Сатурн тощо) величезні. Їх навіть називають «газовими гігантами ».

чи можливо існувати газова планета приблизно розміром Землі? Якщо так, то чому; якщо ні, то чому?


1
Оскільки це бета-версія, я думаю, що я можу згадати речі у своєму коментарі! Такі питання, де я відчуваю потребу в LaTeX. На те, щоб скласти рівняння та відповісти на це питання, знадобиться 5 хвилин, але я не можу зрозуміти, як це пояснити словами! :(
Чеку

2
@Cheeku: Просто покладіть рівняння в один або подвійний долар, наприклад, . LАТЕХе-х2
Джеральд

Титан невеликий і скелястий і має густу атмосферу. У нього немає магнітного поля чи достатньої сили тяжіння, щоб утримати його в довгостроковій перспективі, тому я вважаю, що воно поповнюється активним газом. Якась зірка, ймовірно, захопила якусь комету розміром планети на близькій орбіті, щоб вона потіла своїми важкими летучими речовинами як гази набагато швидшими темпами. "Титан" не зовсім нова дитина в блоці, тому він може вважатися "стабільним" з точки зору того, як довго існує така зірка, як Сонце.
LocalFluff

Відповіді:


13

Згідно зі статтею "Мінімальний розмір планети для формування зовнішніх планет типу Джовіана - Стабільність ізотермічної атмосфери, що оточує протопланет" (Сасакі, 1989), не тільки це можливо, але, як вважається, було еволюційним етапом розвитку Уран і Нептун. Але є кілька умов, щоб дозволити це статися, насамперед через відстань від сонця, отже, і температури.

Висновки статті говорять про те, що критична маса «атмосферного колапсу» становить 0,2 поточної маси Землі на відстані 5 АС або більше для нашої Сонячної системи (це значення, звичайно, буде змінюватися в залежності від материнської зірки). Ця критична маса збільшується, чим ближче ви знаходитесь до материнської зірки - у статті прямо сказано, що Меркурій та Марс занадто малі, щоб це сталося.


7

Існує кілька основних проблем із тим, як назвати щось маленькою газовою планетою, і, звичайно, залежить від вашого визначення планети . За прийнятою в даний час класифікацією (яка виключає Плутон), планета повинна бути:

  • достатньо масивний, щоб бути округленим (тобто утримуватися разом) власною масою,
  • повинен орбітувати зірку, і
  • очистив своє орбітальне сусідство.

Усі ці моменти в значній мірі аргументовані, але дві основні проблеми, з якими мала планета повинна витримати себе довший час під час та після формування всередині протопланетного диску :

  • Це буде або дуже близько до сонця , вона обертається і власної гравітації планети тримаючи її разом не буде достатньо , щоб запобігти його ефективно здуваються пошарово активністю Сонця, так що ви могли б у кінцевому підсумку виклику , така невелика газової планету в протопланети як би не зберігалося, або
  • вона, швидше за все, утвориться на великій відстані від свого сонця і не зможе залишитися на орбіті навколо нього після того, як він очиститься з прискоренням свого шляху з протопланетного диска і піде негідником. Тож ви можете нарешті назвати таку маленьку газову планету екзопланетою або плаваючою планетою .

Ще одна проблема, яку ми ще не обговорювали, - це те, що ми не маємо спостережливих доказів того, що такі маленькі газові планети існують насправді, як би ви їх не називали. Проблема, звичайно, полягає в тому, що просто немає жодних менших газових планет, ніж Уран або Нептун (ви вибираєте свого кандидата за найменшу ; перша - найменш масивна, а друга - найменш об'ємна з чотирьох газових гігантів) у нашій власній Сонячній система, тоді як позасонячні малі газові планети , ймовірно, будуть занадто малі, щоб їх можна було виявити на величезних відстанях навіть до наших найближчих зірок будь-якими методами виявлення таких позасонячних планетабо ми б не спостерігали достатньо в минулому системи (тобто відстані), щоб побачити, як вона все ще формується, і вона б уже втратила зчеплення зі своїми колишніми планетами, які зараз екзопланети, або зруйнувала б менші протопланети.

Таким чином, у нас є ця загадка між тим, чи існують вони (ймовірно, що вони є), чи є теоретично можливим (я не сумніваюся), і тим, як ми нарешті називаємо їх, тому що жодна з двох можливостей, про які я думаю, не могла б існувати вважати планетами за згаданою чинною умовою того, що насправді являє собою планету . Протопланета ще не очистила б його околиці, і екзопланета не оберталася навколо зірки.


6

Це може вам допомогти

KOI-314c є невеликим навіть у порівнянні з Ураном або Нептуном.

Також шукайте "Міні-Нептун" у Вікіпедії.

Отож, здається, ці планети-карликові-гіганти можливі.

Хоча я не маю необхідних знань, мені цікаво, чи можливо існувати планета, менша за землю, яка все ще могла б вважатися газовою планетою.

Наприклад, просто подумайте про щось розміром з марсом або між болотами та землею за розміром і масою (я маю на увазі не тільки "тверду" частину, але включаючи зовнішні шари атмосфери, так, як це можна було б побачити на окулярі - Венера , Титан). А тепер подумайте про це як про південну версію "Титану" із значно розширеною та щільнішою атмосферою ... чи можна це назвати Газовою планетою? Крім того, природа не повинна точно відповідати нашим класифікаціям / очікуванням.

Я знаю, що Водень і Гелій дуже летючі і мають невелику атомну масу, але я думаю, що в дуже холодному середовищі, наприклад, кілька АС навколо червоного / коричневого карлика, маленька планета з невеликою масою (це означає низьку швидкість втечі) зберегти всю свою первісну атмосферу для еонів.

Смію сказати, що навіть найкреативніші автори наукової фантастики не можуть передбачити різноманіття планет, які відкриваються в наш час!


1

Оскільки газові гіганти мають низьку щільність, вони зазвичай важать менше, ніж скельна планета такого ж розміру. Це також означає, що гравітація дуже низька, і вона не може зрозуміти, що це сусідство. Таким чином, він не визначається як планета.


1
Що робити, якщо вони мають ядро ​​високої щільності? Наприклад, газова планета Земля-Маса з скельним ядром розміром з Марс?
Peterh каже відновити Моніку

@peterh У який момент скелясте ядро ​​перетворює його з газового карлика на скелясту планету з густою атмосферою (пор. Венера)
Майкл

@Michael Хоча на Венері густа атмосфера, порівняно із Землею, вона абсолютно незрівнянна з, наприклад, Ураном. Вся маса Урана - це газ, тоді як атмосфера Венеції, хоч і густа, вона майже нічого в порівнянні з масою всієї планети. Планети з такою будовою, яка мала б, наприклад, скелясте ядро ​​розміром з марсіанами та газоподібну атмосферу земної маси, не існує в Сонячній системі, і знання з екзопланет дуже далеко знайти її. Але мені це здається можливим. Я лише запитав, що, якщо воно існує.
Peterh каже відновити Моніку
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.