Существует большая разница между планетой и звездой, но некоторые планеты могут быть значительно больше, чем все, что мы находим в нашей Солнечной системе. Изображение предоставлено ATG Medialab / ESA.
Вы можете подумать, что Юпитер большой, но вы удивитесь тому, что произойдет, если вы попытаетесь увеличить его!
...
«Несколько веков назад пионеры-путешественники узнали размер и форму нашей Земли, а также расположение континентов. Сейчас мы просто изучаем размеры и компоненты всего нашего космоса и наконец-то можем понять смысл нашей космической среды обитания ». Мартин Рис.
В нашей Солнечной системе Юпитер является самой большой планетой, которую мы знаем, но каков верхний предел размера планет?
Юпитер может быть самой большой и самой массивной планетой в Солнечной системе, но добавление к нему большей массы только уменьшит его в размерах. Изображение предоставлено Лунным и Планетарным Институтом.
Если вы соберете слишком много массы в одном объекте, его ядро объединит более легкие элементы в более тяжелые.
Требуется массы примерно в 75–80 раз больше массы Юпитера, чтобы инициировать сжигание водорода в ядре объекта, но граница между планетой и звездой не так проста. Изображение предоставлено NASA, ESA и G. Bacon (STScI).
При массе примерно в восемьдесят раз больше массы Юпитера, у вас будет настоящая звезда, сжигающая водород в гелий.
Коричневые карлики с массой между 13–80 массами Юпитера будут производить синтез дейтерий + дейтерий в гелий-3 или тритий, оставаясь примерно того же размера, что и Юпитер, но гораздо большей массы. Обратите внимание, что Солнце не в масштабе и будет во много раз больше. Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / UCB.
Но ниже этого, примерно в 14 раз больше массы Юпитера, вы инициируете синтез дейтерия, когда оставшееся от Большого взрыва топливо медленно самостоятельно генерирует собственную энергию.
Gliese 229 - красный карлик, и вокруг него вращается Gliese 229b, коричневый карлик, который синтезирует только дейтерий. Хотя Gliese 229b примерно в 20 раз больше массы Юпитера, его радиус составляет всего 47% диаметра Юпитера. Фото предоставлено: Т. Накадзима и С. Кулкарни (CalTech), С. Дарренс и Д. Голимовский (JHU), НАСА.
Эта граница - между газовым гигантом и коричневым карликом - определяет самую массивную планету.
Планетарный размер достигает максимума при массе между массой Сатурна и Юпитера, причем все более и более тяжелые миры становятся меньше, пока не начнется настоящий ядерный синтез, и не родится звезда. Изображение предоставлено: Chen and Kipping, 2016, через https://arxiv.org/pdf/1603.08614v2.pdf.
Однако с точки зрения физического размера коричневые карлики на самом деле меньше, чем крупнейшие газовые гиганты.
Юпитер может быть только в 12 раз больше диаметра Земли, но самые большие планеты из всех на самом деле менее массивны, чем Юпитер, причем более массивные планеты сжимаются по мере увеличения массы. Изображение предоставлено NASA Ames / W. Stenzel; Принстонский университет / Т. Мортон.
Выше определенной массы атомы внутри больших планет начнут сжиматься настолько сильно, что добавление большей массы фактически сожмет вашу планету.
Экзопланета Kepler-39b - одна из самых массивных из известных нам, ее масса в 18 раз превышает массу Юпитера, расположив ее прямо на границе между планетой и коричневым карликом. Однако с точки зрения радиуса она только на 22% больше, чем Юпитер. Изображение предоставлено пользователем Wikimedia Commons MarioProtIV.
Это происходит и в нашей Солнечной системе, объясняя, почему масса Юпитера в три раза больше массы Сатурна, но размер только на 20% больше.
Разрез Юпитера. Если бы все слои атмосферы были сняты, ядро представляло бы собой скалистую суперземлю. Планеты, которые образовались с меньшим количеством тяжелых элементов, могут быть намного крупнее и менее плотными, чем Юпитер. Изображение предоставлено пользователем Wikimedia Commons Kelvinsong.
Но во многих солнечных системах планеты состоят из гораздо более легких элементов, без больших каменистых ядер внутри.
WASP-17b - одна из самых больших планет, которая не является коричневым карликом. Обнаружена в 2009 году, она вдвое больше радиуса Юпитера, но ее масса составляет только 48,6% массы Юпитера. Изображение предоставлено: ESA / Hubble & NASA.
В результате самые большие планеты могут быть вдвое больше Юпитера, прежде чем стать звездами.
Комментариев нет:
Отправить комментарий