Астрономы обнаружили планеты, которые в два раза шире Юпитера и более чем в 10 раз тяжелее, но есть предел тому, насколько большими могут быть планеты.
С тех пор, как астрономы впервые заглянули за пределы Солнечной системы три десятилетия назад, чтобы обнаружить внесолнечные планеты, или экзопланеты, мы знали, что планеты в Млечном Пути — и, вероятно, во всей Вселенной — бывают самых разных размеров и масс.
Но насколько большими могут быть эти планеты, и какая самая большая планета нам известна?
До 1992 года, когда была открыта первая экзопланета, газовый гигант Юпитер, который примерно в 11 раз шире Земли, носил титул самой большой из известных планет. Но Юпитер — мелочь по сравнению с некоторыми мирами-монстрами, которые мы открыли с тех пор.
При определении размера планеты необходимо учитывать две меры: ее ширину (удвоенный ее радиус) и ее массу.
Измеряя первым, «крупнейшие экзопланеты имеют планетарный радиус примерно в два раза больше радиуса Юпитера», — сообщила Live Science по электронной почте Солен Ульмер-Молл, исследователь экзопланет из Женевского университета. «Это экстремальные объекты, вращающиеся очень близко к своей родительской звезде».
Ширина планеты и ее масса связаны, но между ними не всегда существует прямая корреляция. Это связано с тем, что планеты различаются по плотности, а это означает, что некоторые маломассивные газовые гиганты могут «раздуваться» до размеров, превышающих другие, более тяжелые экзопланеты.
Например, газовый гигант HAT-P-67 b, имеющий радиус примерно в два раза больше Юпитера, в настоящее время входит в число самых больших известных планет по ширине. Тем не менее, экзопланета, которая находится в 1200 световых годах от Земли, имеет очень низкую плотность, поэтому она имеет только около трети массы Юпитера, сказал Ульмер-Молл.
WASP-17 b также примерно в два раза шире Юпитера. Второе место занимает KELT-9b, радиус которого в 1,84 раза больше радиуса Юпитера, добавила она.
Большинство скалистых планет в других местах никогда не достигают таких размеров, как «суперюпитеры», упомянутые выше. Самые большие каменистые планеты, называемые «суперземлями», примерно в два раза шире Земли. «Для сравнения, радиус Wasp-17b в 22 раза больше радиуса Земли», — сказал Ульмер-Молл.
Несмотря на то, что каменистые планеты плотнее газовых гигантов, они все же не становятся такими тяжелыми, как газовые гиганты. Это потому, что по мере роста каменистых планет они накапливают газ, лед и воду, которые постепенно превращают их в газовых гигантов с каменистым центром, сказала она.
Масса самых массивных планет примерно в 13 раз превышает массу Юпитера. К ним относится газовый гигант HD 39091 b, который находится в 60 световых годах от Земли и имеет массу примерно в 12,3 раза больше массы Юпитера.
Насколько большой может стать планета?
Мы не ожидаем обнаружить планеты намного больше, чем эти суперюпитеры, потому что планета становится «коричневым карликом», когда достигает определенного размера и массы.
Коричневых карликов часто называют «неудавшимися звездами», потому что они тяжелее суперюпитеров, но недостаточно массивны, чтобы вызвать обычный водородный синтез в их ядрах. Но что-то все еще горит в сердцах коричневых карликов.
«Основное различие между коричневыми карликами и планетами заключается в их массе и наличии дейтерия — «тяжелого водорода» — «горения», — сообщил Live Science по электронной почте Нолан Гривз, научный сотрудник факультета астрономии Женевского университета. «При больших массах объект будет иметь достаточно высокое внутреннее давление и температуру, чтобы сжечь большую часть дейтерия, который изначально присутствовал в объекте».
Разделительная линия между планетами и коричневыми карликами была определена еще в 1990-х годах, когда коричневые карлики классифицировались как объекты, которые сожгли 50% или более своего первоначального дейтерия. Считается, что эта разделительная линия находится на верхнем пределе, в 14 раз превышающем массу Юпитера, а это означает, что планеты не должны существовать выше этой границы.
Самый массивный из обнаруженных коричневых карликов — SDSS J0104+1535, расположенный в 750 световых годах от Земли на краю Млечного Пути. Он в 90 раз массивнее Юпитера, но его радиус от 0,7 до 1,4 больше, чем у Юпитера. Так что на самом деле самый массивный коричневый карлик может быть меньше, чем самая большая планета в нашей Солнечной системе.
No comments:
Post a Comment