A A A A Автор Тема: Максимальный размер каменистых планет. Есть ли предел? (Прочитано 5190 раз)

Vavanzer · « : 21.03.2014 [04:29:19] »

Вот интересно, какой предел размеров может быть у твердых планет?

Что будет если планета будет формироваться в основном из тяжелых веществ, как "земли" и "суперземли", но вещества в облаке будет большим избытком?
У газовых гигантов предел понятен, 13 Юпитеров, больше - бурый карлик, почти звезда, еще дальше - это полноценная звезда... А как с этим у "каменных" объектов?

Открыты же планеты размером с Юпитер, но вращающиеся очень близко к звездам. Могут ли они быть именно "сверх-землями", а не газовыми гигантами? Так же мелькают статейки про обнаружение "бездомных" планет. Могут ли среди таких быть эти самые "сверх-земли"?

Вообще, было бы интересно попытаться смоделировать, что это за тело будет, если сваливать в "одну кучу" относительно тяжелые элементы и вещества (с составом подобному земному или марсианскому) , до масс сравнимых с Юпитером, или даже в десятки раз превышающие его...

Vavanzer · « **Ответ #1 :** 21.03.2014 [04:42:17] »

Вот к примеру, звезда массой в несколько солнечных, притянувшая намного большее облако пыли ,в котором к тому же больший процент "металличности". Вокруг нее из-за дифференциации вещества в зависимости от расстояния будут так же образовываться планеты разных классов. И может оказаться так, что на расстоянии, эквивалентном земному в СС, сможет образоваться планета во много раз больше земли, но не из легких газов, которые остались на периферии.

Такое тело может так же быть "бездомным", блуждать в межзвездном пространстве и никак себя не обнаруживать, наряду с замерзшими газовыми гигантами-отшельниками.

bob · « **Ответ #2 :** 21.03.2014 [09:11:44] »

Цитата: Vavanzer от 21.03.2014 [04:29:19]

Вот интересно, какой предел размеров может быть у твердых планет?

Могу ошибаться, но мне кажется, что масса твердых "экзо-супер-земель" достаточно резко ограничена сверху. Просто дефицитом пыли, относительно льда, в любом протопланетном диске. Если представить себе, что все тяжелые элементы нашей планетной системы каким-то чудом собрались только в одну планету, она будет лишь раз в пять-шесть тяжелее Земли.

Vavanzer · « **Ответ #3 :** 21.03.2014 [10:10:03] »

Цитата: bob от 21.03.2014 [09:11:44]

Могу ошибаться, но мне кажется, что масса твердых "экзо-супер-земель" достаточно резко ограничена сверху. Просто дефицитом пыли, относительно льда, в любом протопланетном диске.

Тоже так кажется. Но Вселенная склонна ломать многие стереотипы ,теории , и особенно - модели... По этому стоит "пофантазировать" на всякий случай ))) чтоб не застала врасплох.

Откуда например у красных карликов массивные планеты? в т.ч суперземли? На них же хватило стройматериала.

Или возьмем известную всем HR 8799. Там 4 гиганта, почти бурых карлика - 9, 10,10 и 7 (+-2) масс Юпитера. А звезда всего полтора Солнца. Какие тогда там планеты "земной" группы будут?

bob · « **Ответ #4 :** 21.03.2014 [10:42:23] »

Цитата: Vavanzer от 21.03.2014 [10:10:03]

Откуда например у красных карликов массивные планеты? в т.ч суперземли? На них же хватило стройматериала.

Красный карлик не обязан иметь маломассивный протопланетный диск. Кстати наш, местный диск, был подозрительно, если не сказать прямо - уникально хилым, если сравнить с результатами в других экзопланетных системах. Но все равно не верится что где-то может быть, наоборот - приоритет пыли надо льдом. То есть, планка все равно должна быть, но чуть повыше.

Гришин С. Г. · « **Ответ #5 :** 21.03.2014 [11:14:54] »

А что такое "каменистые" планеты? Откуда они берутся, в каких процессах?
Могут ли они быть ядрами газовых гигантов?
Могут ли они не быть ядрами гигантов, а быть частями других тел? Например, вязко-жидких планет с корой и ядром.
Может оттуда и попробовать спуститься к предельным размерам "каменистых" планет?

Vavanzer · « **Ответ #6 :** 21.03.2014 [11:40:56] »

Цитата: Гришин С. Г. от 21.03.2014 [11:14:54]

А что такое "каменистые" планеты?

Надо дать какое-то общее определение, по определенному общему признаку. Газовый гигант - на 90% состоит из легких веществ, имеет протяженную атмосферу, толщина которой может быть намного больше "плотного" ядра. То есть ядро гиганта - это ядро, а не планета.
Каменистые, или "твердые" планеты - напротив, имеют твердую поверхность и состоят из "тяжелых" элементов, атмосфера намного менее протяженная, и имеется твердая поверхность. Разрешается так же ледяная или океаническая поверхность.
К ним просятся еще и ледяные планеты, можно конечно и их прихватить, но это скорее другой вид "твердотелых" планет, "обитающий", в холодных областях звездной системы. Скорее всего там предел по массе намного ниже, т.к. при 14-17 масс Земли мы имеем Уран и Нептун, которые способны удерживать водород и по-этому являются уже газовыми гигантами.

bob · « **Ответ #7 :** 21.03.2014 [12:27:12] »

Цитата: Гришин С. Г. от 21.03.2014 [11:14:54]

А что такое "каменистые" планеты?

Топикстартер имеет в виду планеты высокой металличности, содержащие мало легких элементов.

Vavanzer · « **Ответ #8 :** 21.03.2014 [14:07:39] »

Цитата: bob от 21.03.2014 [12:27:12]

Топикстартер имеет в виду планеты высокой металличности, содержащие мало легких элементов.

Да, именно так.

Вообще, интересно не только узнать предел, но и что будет если "сваливать" твердое вещество в большую планету, массой порядка Юпитера или даже больше? Что это будет за объект, какая там будет атмосфера, сможет ли он остыть на достаточную глубину, или же сотни миллионов лет будет представлять из себя расплавленную массу с очень тонкой корой... Этакий неведомый еще класс планет, но возможно существующий.

Arton · « **Ответ #9 :** 21.03.2014 [19:31:09] »

Цитата: Vavanzer от 21.03.2014 [11:40:56]

Газовый гигант - на 90% состоит из легких веществ, имеет протяженную атмосферу, толщина которой может быть намного больше "плотного" ядра. То есть ядро гиганта - это ядро, а не планета.
Каменистые, или "твердые" планеты - напротив, имеют твердую поверхность и состоят из "тяжелых" элементов, атмосфера намного менее протяженная, и имеется твердая поверхность. Разрешается так же ледяная или океаническая поверхность.

Можно предположить, что:
1 - планеты с массой до 0,08 масс Земли являются субземлями (каменистыми планетами).
2 - планеты с массой от 0,08 и до 1,4 масс Земли являются землями (так же каменистыми).
3 - планеты с массой от 1,4 до 10 масс Земли являются океанидами (с ледяной или океанической поверхностью).
4 - планеты с массой от 10 до 50 масс масс Земли являются гигантами (нептуны).
5 - планеты с массой превышающей 50 масс Земли так же являются гигантами (юпитеры).

Vavanzer · « **Ответ #10 :** 22.03.2014 [00:19:12] »

Цитата: Arton от 21.03.2014 [19:31:09]

Можно предположить, что:
1 - планеты с массой до 0,08 масс Земли являются субземлями (каменистыми планетами).
2 - планеты с массой от 0,08 и до 1,4 масс Земли являются землями (так же каменистыми).
3 - планеты с массой от 1,4 до 10 масс Земли являются океанидами (с ледяной или океанической поверхностью).
4 - планеты с массой от 10 до 50 масс масс Земли являются гигантами (нептуны).
5 - планеты с массой превышающей 50 масс Земли так же являются гигантами (юпитеры).

Почему от 1.4 до 10 МЗ обязательно океанида? Что мешает большой планете в "области венеры" или даже меркурия оказаться, где изначально воды меньше? Или примерно как и земля (по уровню энерго-потока от звезды) но с большим содержанием твердого материала.
Еще фактор можно добавить, чем выше спектральный класс, тем мощнее поток частиц и ионизирующего излучения от звезды. Это может привести к более сильному оттоку легкого материала из области эквивалентной нашей от меркурия до пояса астероидов.

QSS · « **Ответ #11 :** 22.03.2014 [08:23:35] »

Цитата: Vavanzer от 22.03.2014 [00:19:12]

Почему от 1.4 до 10 МЗ обязательно океанида?

Водород - самый распространенный элемент во Вселенной

Vavanzer · « **Ответ #12 :** 22.03.2014 [08:59:07] »

Цитата: QSS от 22.03.2014 [08:23:35]

Водород - самый распространенный элемент во Вселенной

Так к нему еще и кислород должен прилагаться. Так "на ходу" не вспомню ,но для воды что-то порядка 5-10%, если не меньше остается, остальной в соединениях с другими элементами.
Мало того, водород "сдувает" к окраинам , в область газовых гигантов. Так что все возможно.

Arton · « **Ответ #13 :** 22.03.2014 [15:51:03] »

Цитата: Vavanzer от 22.03.2014 [00:19:12]

Почему от 1.4 до 10 МЗ обязательно океанида?

Где-то в теме Достоверность сведений по экзопланетам я приводил подборку по изменению средней плотности экзопланет по мере роста их размеров. Так вот, именно в этом интервале масс (как следствие размеров экзопланет) просматривается незначительный рост плотности с ростом массы. Что можно трактовать как наращивание масс экзопланет за счет 'легких' фракций вещества. Скорее всего, речь надо вести о воде.

Arton · « **Ответ #14 :** 22.03.2014 [15:55:49] »

Цитата: Vavanzer от 22.03.2014 [08:59:07]

водород "сдувает" к окраинам , в область газовых гигантов...

:где из этого водорода и формируются сами газовые гиганты.

Vavanzer · « **Ответ #15 :** 23.03.2014 [11:16:59] »

Цитата: Arton от 22.03.2014 [15:51:03]

Так вот, именно в этом интервале масс (как следствие размеров экзопланет) просматривается незначительный рост плотности с ростом массы. Что можно трактовать как наращивание масс экзопланет за счет 'легких' фракций вещества. Скорее всего, речь надо вести о воде.

Почему сразу вода? Почему к примеру это не протяженная атмосфера?
Там такой жуткий разброс плотностей... Скорее данные еще слишком "сырые", чтоб делать окончательные выводы.

Кстати, интересный момент на счет Венеры.. Ее плотность меньше земной, не смотря на близость к Солнцу. Выходит что дифференциация по "тяжести" слагаемых элементов в зависимости от расстояния до звезды нелинейна, закономерность намного более сложная и есть шанс расширить пределы.

QSS · « **Ответ #16 :** 24.03.2014 [09:02:05] »

Цитата: Vavanzer от 23.03.2014 [11:16:59]

Кстати, интересный момент на счет Венеры.. Ее плотность меньше земной, не смотря на близость к Солнцу. Выходит что дифференциация по "тяжести" слагаемых элементов в зависимости от расстояния до звезды нелинейна, закономерность намного более сложная

у Венеры еще из странностей: "тяжелая" атмосфера, шлейф, нестандартное вращение. Да, возможно это не случайность

Vavanzer · « **Ответ #17 :** 24.03.2014 [11:02:04] »

Помимо странностей Венеры, одна из которых наглядно показывает неравномерно убывающую плотность в зависимости от расстояния до звезды (то есть возможны отдельные пики плотности на разных расстояниях), добавим еще масла в огонь.

Образуются же как-то бурые карлики и планеты больше Юпитера у самых разных звезд, в т.ч. и у красных карликов. То есть по какой-то причине нередко хватает водорода (и не только его) в газопылевом облаке даже на полноценные звезды, что говорит о большом разбросе плотности исходного облака.
Вопрос - что мешает сформироваться не только БК, "Юпитеру", но и высокоплотному "супер-меркурию" например, по составу близкому к нашему Меркурию? ( Конечно это название "супермеркурий" уже не прокатит, т.к. у него будет атмосфера). Или суперземле массой в 100-200 МЗ ? Разброс по крупнейшим объектам в системах начинается от Юпитера и заканчивается полноценными звездами. В чем тогда проблема с "малыми" , или негазовыми?

bob · « **Ответ #18 :** 24.03.2014 [17:33:15] »

Цитата: Vavanzer от 23.03.2014 [11:16:59]

Кстати, интересный момент на счет Венеры.. Ее плотность меньше земной, не смотря на близость к Солнцу. Выходит что дифференциация по "тяжести" слагаемых элементов в зависимости от расстояния до звезды нелинейна, закономерность намного более сложная и есть шанс расширить пределы.

Считается, что нормальной миграции в земной группе (когда наиболее тяжелая протопланета, образовавшаяся на периферии системы, затем стремится к ее центру) помешал Юпитер, не домигрировавший до стадии горячего юпитера. Но вообще я считаю Венеру как раз совершенно типовым объектом околоземной массы:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,115990.msg2771859.html#msg2771859

Vavanzer · « **Ответ #19 :** 24.03.2014 [17:58:09] »

Цитата: bob от 24.03.2014 [17:33:15]

Считается, что нормальной миграции в земной группе (когда наиболее тяжелая протопланета, образовавшаяся на периферии системы, затем стремится к ее центру) помешал Юпитер, не домигрировавший до стадии горячего юпитера. Но вообще я считаю Венеру как раз совершенно типовым объектом околоземной массы:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,115990.msg2771859.html#msg2771859

Почему вам кажется нетипичной атмосфера Земли в посту по ссылке? Все закономерно, углерод давно "похоронен" растениями. Еще упоминали о кремнии - так его навалом в виде кварца и др. соединений. Банальный песок, ну и граниты с базальтами. Он повсюду и весьма приличную долю занимает в составе. К примеру:
базальты http://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%E0%E7%E0%EB%FC%F2
граниты http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%F0%E0%ED%E8%F2

Все нормально с Землей!

Новости:

A A A A Автор Тема: Максимальный размер каменистых планет. Есть ли предел? (Прочитано 5190 раз)