4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Насколько большой может быть планета

Насколько большой может быть планета?

Как вам может быть известно, в настоящее время ученые располагают данными о наличии в видимой Вселенной более 4000 планет. Некоторые из этих объектов отличаются по-настоящему невероятными характеристиками, находясь рядом со своими светилами на эллиптических орбитах или даже вращаясь вокруг нескольких звезд одновременно. Фантазия Вселенной может показаться бесконечной, однако и она иногда бывает ограничена жесткими законами физики. Так, когда речь заходит о размерах планет, в частности об их массе и радиусе, в какой-то момент мы можем столкнуться с некоторыми заметными ограничениями. В таком случае, насколько же большой может быть планета?

Какими размерами может обладать самая большая скалистая планета во Вселенной?

Самая большая планета во Вселенной

В Солнечной системе представлены два типа планет: маленькие, каменистые, планеты внутренней части нашей звездной системы надежно защищены от внешнего кометно-астероидного посягательства внешними газообразными планетами, такими как Юпитер или Сатурн. Согласно статье, опубликованной на портале theconversation.com, ученые уже давно спорят о причинах значительного разрыва в размерах между планетами-гигантами и каменистыми экзопланетами, располагая в образовавшуюся нишу так называемые суперземли с радиусом от полутора до двух радиусов нашей голубой планеты. Вместе с тем, как признаются ученые, обнаруженных суперземель не так уж и много во Вселенной и их количества явно недостаточно для того, чтобы объяснить новую космическую загадку.

Почему во Вселенной мало суперземель?

Исследователи считают, что разгадку причины возникновения лишь крайне небольшого количества каменистых экзопланет с относительно большими размерами, можно найти в атмосферах этих планет еще на этапе их формирования. Так, после рождения новой звезды, в ее окрестностях практически всегда остается много дополнительного материала из газа и пыли. Под действием силы гравитации более крупные обломки начинают притягивать к себе объекты поменьше, в конечном итоге образуя совсем еще юную планетную систему. По мере того, как новые планеты увеличиваются в размерах, ее гравитация растет, позволяя экзопланете захватывать не только камни и пыль, но и газ, который образует атмосферу.

Кстати говоря, вы можете ознакомиться с анонсами последних астрономических новостей в наших каналах на Яндекс.Дзен и в Telegram.

Сравнение подтвержденных планет-cуперземель по сравнению с размерами Земли

В том случае, если планета остается относительно маленькой с радиусом менее 1,5 радиуса Земли, ее гравитация будет недостаточно сильной, чтобы удерживать огромное количество атмосферы, как на планетах-гигантах. Однако если планета продолжит увеличиваться, то, захватывая все больше и больше образующего атмосферу газа, экзопланета рискует раздуться до размеров Нептуна или Юпитера, чьи радиусы в 4 и 11 раз больше земных соответственно.

Читать еще:  Можно ли есть сухофрукты при похудении

Именно по этой причине планеты чаще всего либо остаются маленькими и каменистыми, либо становятся гигантскими газообразными объектами. Найти золотую середину, где могла бы образоваться сверхземля, в данном случае очень трудно из-за того, что, как только планета примет достаточную массу и гравитационное притяжение, ей потребуется наличие определенных обстоятельств, останавливающих накопление атмосферного газа.

Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что после образования планеты она не всегда остается на одной и той же орбите. Иногда планеты движутся или мигрируют к своей звезде-хозяину. В тот момент, когда планета приближается к звезде на достаточно близкое расстояние, ее атмосфера нагревается, заставляя атомы и молекулы двигаться очень быстро и избегать гравитационного притяжения планеты. Иными словами, некоторые из маленьких скалистых планет на самом деле являются ядрами планет-гигантов, постепенно лишившихся своей атмосферы.

В таком случае, насколько же большой может быть экзопланета с твердой поверхностью? Астрономы уверены, что самой большой скалистой планетой среди уже обнаруженных человеком, является объект Kepler-10c, подробнее о котором вы можете прочитать в данной статье. Известно, что планета в 2 раза больше Земли, а большая часть ее поверхности покрыта смесью камней и льда. Обнаружение экзопланеты подобных размеров и плотности является настоящей редкостью во Вселенной, которая, скорее всего, приберегла для нас еще больше интересных объектов для дальнейшего анализа и изучения.

Насколько маленькой может быть обитаемая планета?

Во вселенной существует более 4000 известных экзопланет. Около четырех десятков из них считаются «потенциально обитаемыми».

Хотя это название «экзопланеты» напоминает о мирах, подобных Земле, на самом деле это означает, что планета находится на правильном расстоянии от своей звезды. Не слишком близко, чтобы быть обожженной, но не так далеко, чтобы замерзнуть. В нашей солнечной системе этот диапазон расстояний примерно равен расстоянию от Венеры до Марса.

Атмосфера экзопланет

Есть много других переменных, которые также входят в определение того, действительно ли планета пригодна для жизни. Например, обитаемые зоны красных карликов очень близки к звезде, и атмосферы таких планет могут быть унесены сильными звездными ветрами. Газовые планеты, такие как Юпитер, настолько массивны, что не имеют твердой поверхности, поэтому, даже если такая планета расположиться на правильном расстоянии от звезды, то она не будет пригодна для жизни, как Земля. С другой стороны, планета может быть слишком маленькой, чтобы удерживать атмосферу.

Читать еще:  Стоит ли ехать в Хайнань в августе

Но насколько маленький она может быть? На этот вопрос команда ученых ответила в недавней статье в Astrophysical Journal. Исследователи рассмотрели, как размер и масса планеты зависят от того, может ли она удерживать атмосферу достаточную для образования жидкой воды на её поверхности и оставаться там около миллиарда лет.

Оказывается, что небольшие планеты имеют несколько преимуществ перед большими планетами, такими как Земля. Земля имеет хорошую атмосферу с большим количеством поверхностных вод. Венера имеет аналогичную массу, но ее густая атмосфера дала ей смертельные температуры и отсутствие жидкой воды. Это потому, что Венера подверглась безудержному парниковому эффекту.

Меньшие миры с меньшей вероятностью имеют толстые атмосферы, поэтому они с меньшей вероятностью могут столкнуться с парниковым эффектом. И слабая гравитация этих миров означает, что их атмосфера расширяется по мере того, как они согреваются. Это может дать им плотную, но не слишком атмосферу. Такой вариант идеально подходит для защиты поверхности от ультрафиолета и космических лучей. Более плотная атмосфера также помогает поддерживать более стабильную температуру поверхности.

Но небольшие планеты также могут со временем легче терять свою атмосферу, особенно если они довольно близки к своей звезде. Если планета слишком мала, она не удержит свою атмосферу достаточно долго, чтобы на ее поверхности образовалась жидкая вода.

Команда смоделировала маленькие миры в обитаемой зоне как красных карликов, так и звезд типа G, таких как наше Солнце. Они обнаружили, что жидкая вода может образовываться на поверхности планеты, если она имеет не менее 27% массы Земли. Это может частично объяснить, почему у нашей Луны нет богатой атмосферы. Это правильное расстояние от Солнца, но это только 12% массы Земли.

Это исследование также имеет значение для так называемых горячих Юпитеров. Это большие газовые планеты в обитаемой зоне их звезды. У таких планет, вероятно, будут большие луны, как у Юпитера. Но даже самые большие луны Юпитера имеют массы ниже критического предела. Если бы Юпитер вращался вокруг Солнца там, где находится Земля, его спутники все равно не удерживали бы жидкую воду на своих поверхностях.

Конечно, другие факторы все равно вступают в игру, но эта работа показывает, что вселенная потенциально обитаемых миров может быть гораздо более разнообразной, чем мы думали. опубликовано econet.ru по материалам forbes.com

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Насколько маленькой может быть пригодная для жизни планета?

В «Маленьком принце», хрестоматийной повести Сент-Экзюпери, главный герой живёт на планете размером с дом. Небесное тело такое маленькое, что принц может любоваться закатом в любое время – нужно лишь передвинуть стул на несколько шагов.

Читать еще:  Как понять что у человека амфетаминовая зависимость

На самом деле столь крохотные небесные объекты непригодны для нас и подобных нам существ. Почему? Чтобы на планете зародилась жизнь, на ней должна быть вода в жидком состоянии – и долго: примерно миллиард лет. Это возможно при следующих условиях:

во-первых, планета должна находиться на достаточном расстоянии от звезды (если слишком близко – будет горячо, а чересчур далеко – будет холодно);

во-вторых, планета должна быть достаточно массивной: иначе её притяжения не хватит, чтобы удержать атмосферу вокруг себя.

Всё кажется простым: внутренний край «обитаемой зоны» определяется тем, насколько близко планета может быть к звезде, прежде чем парниковый эффект приведет к испарению всей воды с поверхности. Но, как показал учёный Гарвардского университета Константин Арншайдт и его коллеги, этот критерий не подходит для малых планет с низкой гравитацией.

Парниковый эффект возникает, когда атмосфера поглощает больше тепла, которое она может излучать обратно в космос, предотвращая охлаждение планеты.

Однако, если смоделировать такую ситуацию на планетах с радиусом и массой меньше земных, вырисовывается нечто важное: когда они нагреваются, их атмосфера расширяется наружу, становясь все больше и больше по сравнению с размером планеты. Эти большие атмосферы усиливают и поглощение, и излучение тепла, что позволяет планете лучше поддерживать стабильную температуру.

Исследователи обнаружили, что расширение атмосферы позволяет планетам с низкой гравитацией минимизировать парниковый эффект. В то же время существует предельно маленький размер планеты, на которых нет атмосферы: вода либо испарится, либо (как на кометах) замёрзнет.

Так насколько мала может потенциально обитаемая планета?

Исследователи обнаружили, что критическая масса – около 2,7 процента земной. Если объект меньше и легче, то его атмосфера исчезнет, ​​прежде чем наладится круговорот жидкости в атмосфере.

Для сравнения: масса Луны составляет 1,2 процента от земной массы, а масса Меркурия – 5,53 процента.

Учёные делали замеры в двух смоделированных звёздных системах со светилами разных типов: в одной – звезда G-типа (как наше Солнце), во второй – звезда M-типа (вроде красного карлика в созвездии Льва). Это нужно для эксперимента: ведь у разных звёзд – разная масса, яркость и температурa.

Исследователи раскрыли ещё одну давнюю загадку в Солнечной системе. Астрономы долго задавались вопросом, были бы пригодны для обитания ледяные спутники Юпитера – Европа, Ганимед и Каллисто – если бы получали больше солнечного тепла и света. Рассчёты показали: эти луны слишком малы, чтобы сохранить воду на повернохности. А значит, они попросту потеряли бы свои океаны, если бы находились ближе к Солнцу.

Источники:

http://hi-news.ru/space/naskolko-bolshoj-mozhet-byt-planeta.html
http://econet.ru/articles/naskolko-malenkoy-mozhet-byt-obitaemaya-planeta
http://nat-geo.ru/science/universe/naskolko-malenkoj-mozhet-byt-prigodnaya-dlya-zhizni-planeta/

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector