Astronomiya

Daşlı və qazlı planetlər arasında dəqiq bir fərq varmı?

Daşlı və qazlı planetlər arasında dəqiq bir fərq varmı?

Qaz nəhəngi bir planet, kifayət qədər hidrogen və helium saxlayacaq qədər böyükdür. Qayalı bir planet möhkəm bir səthə sahib olan bir planetdir. Daşlı və qazlı planetləri ayırmaq üçün əsas qayda budur.

Ancaq qazlı planetlərin möhkəm bir nüvəsi və daşlı planetlərin çox qalın bir atmosferi ola bilər. Yəni iki kateqoriyalı planet arasında (bəlkə də fərqli formasiya tarixləri ilə əlaqəli) açıq bir fərq varmı, yoxsa daha qayalıqdan daha qazlı vəziyyətə keçən bir planetin davamı varmı? Davamlıdırsa, iki növ arasında limit haradadır?


Hal-hazırda aşkarlanan planetlər qayalı və qaz halında olan planetlər arasında dəqiq bir fərq göstərmir. Bir qədər iki ansambl kimi görünsə də, Yer ölçüsündə və "super-yerlərdə" olan qayalı planetlərdə və qazlı planetlərdə (Yupiter ölçüsündə), aralarında geniş bir keçid var. Keçid təxminən Neptun və Uranı tapdığımız yerdir. Exoplanet.eu saytında müxtəlif parametrlər quraraq oynayın

'Buz nəhənglərindəki' (soyuq, qazlı, lakin hidrogen və Helium əvəzinə Metan və s. Kimi ağır qazlarla əsas tərkib hissəsi olan) bu tükənmənin gerçək olub olmadığı hələ də müzakirə mövzusudur.

Qısaca:

"Gerçəkdir" arqumenti, daxili dumanlıqda, qar zonasının içərisində yer planetlərini meydana gətirmək üçün kifayət qədər materiala sahib olma ehtimalınızın çox olması, lakin çox isti və az bir atmosferin ola biləcəyi ölçüdə böyümək üçün olmasıdır. saxlanılır. Qar zonasının xaricində daha çox qatı maddəyə sahibsiniz (bütün buzlar), beləliklə bir atmosfer yığacaq qədər böyüyən nüvələr meydana gətirəcəksiniz.

Bununla belə, əks dəlil budur ki, hər cür ulduz məsafəsində hər ölçülü planetləri tapırsınız, protoplanet disklərdə fərqli qatılıqdakı müxtəlif başlanğıc şərtlərə sahibsiniz və bununla da hər hansı bir son nəticə, ehtimal ki, müxtəlif ehtimallarla mümkündür. Həqiqi müşahidələr bunu dəstəkləyir kimi görünür.

Ümumiyyətlə, mövcud ədəbiyyatda və konfranslarda planetlər tez-tez qayalı və qazlı olmaqdan daha çox fərqlənir: yer üzündə, süper yerlərdə, neptunda bənzərlərdə və qaz nəhənglərində var və tez-tez sonra isti süpürgəçi və isti deyilənləri də bir qədər ayırdınız. əmələ gəldikdən sonra içəriyə köç edən qaz nəhəngləri.

EDİT: qayalı və qazlı arasında edilə biləcək bir fərq atmosferə baxmaqdır: atmosfer aşağı səviyyələrdə qaz və maye arasındakı fərqin yox olacağı qədər sıx olsaydı (bununla da kritik nöqtəyə çatdı), bu bir qaz planetidir, əks halda atmosferi olan bir Qayalı planet.


Kiçik ekzoplanetlər iki ölçüdə gəlir: Qayalı ‘Yerlər’ və Mini-Neptunlar

Astronomlar biologların yeni növləri müəyyənləşdirdikləri şəkildə ekstralar günəşdən kənar planetləri təsnif etdilər və bu günə qədər tapılan planetlərin əksəriyyətinin iki fərqli ölçülü sinifə düşdüklərini öyrəndilər: qayalı, Yer boyu planetlər və Neptundan daha kiçik qaz planetləri.

Süd Yolu Qalaktikası iki növ planetə güclü üstünlük verir: Yerin ölçüsündən 1,75 dəfə böyük olan qayalı planetlər və Yerin ölçüsündən 2 ilə 3,5 dəfə böyük olan qazla örtülmüş mini-Neptunlar. Qalaktikamız nadir hallarda bu iki qrup arasında ölçüləri olan planetlər düzəldir. Şəkil krediti: NASA / JPL-Caltech.

Caltech və Hawaii Universitetindən Benjamin J. Fulton, "Bu araşdırmanı bioloqların yeni heyvan növlərini müəyyənləşdirdiyi şəkildə planetləri təsnif etmək kimi düşünmək istəyirik" dedi.

"İki fərqli ekzoplanet qrupu tapmaq məməlilər və kərtənkələlərin bir ailə ağacının fərqli budaqlarını təşkil etdiyini kəşf etmək kimidir."

NASA-nın Kepler kosmik teleskopu 2009-cu ildə işə salındıqdan sonra 2300-dən çox ekzoplanet müəyyənləşdirdi və təsdiqlədi.

Kepler, ulduzlarına yaxın planetləri tapmaqda ixtisaslaşdığından bu planetlərin əksəriyyəti Merkuri ilə müqayisədə daha çox dövr edir.

Bu yaxınlıqdakı planetlərin əksəriyyətinin təxminən Yerin ölçüsü ilə Neptun arasında, yəni Yerin ölçüsündən təxminən 4 dəfə böyük olduğu təsbit edildi.

Lakin, bu günə qədər, planetlərin bu aralığı əhatə edən müxtəlif ölçülərə sahib olduqları və iki ölçülü qrupa ayrıldıqları məlum deyildi.

"Günəş sistemində, Yer ilə Neptun arasında ölçüləri olan heç bir planet yoxdur" dedi Caltech-dən Hubble postdoktor yoldaşı Dr. Erik Petigura.

"Keplerdən gələn ən böyük sürprizlərdən biri, demək olar ki, hər ulduzun Yerdən daha böyük, lakin Neptundan kiçik bir planetə sahib olmasıdır."

"Bu əsrarəngiz planetlərin necə olduğunu və niyə öz Günəş Sistemimizdə olmadığımızı bilmək istərdik."

Bu diaqram planetlərin necə birləşdirildiyini və iki fərqli ölçülü sinfə ayrıldığını göstərir. Birincisi, planetlərin qayalıq nüvələri daha kiçik hissələrdən əmələ gəlir. Daha sonra, planetlərin cazibə qüvvəsi hidrogen və helyum qazını çəkir. Nəhayət, planetlər ulduz işığı ilə ‘bişirilir’ və biraz qaz itirirlər. Müəyyən bir kütlə həddində, planetlər qazı saxlayır və bu ərəfənin altında qazlı mini-Neptunlara çevrilir, planetlər bütün qazlarını itirir və qayalıq super-Earth olur. Görüntü krediti: NASA / Ames Araşdırma Mərkəzi / JPL-Caltech / R. Hurt.

Havaydakı W. M. Keck Rəsədxanasından istifadə edərək astronomlar 2.025 planetin radiuslarını incə dəqiqliklə təyin etmək üçün Kepler'in baxış sahəsindəki 1305 ulduzun ölçülərini ölçdülər.

"Əvvəllər planetlərin ölçüsünə görə çeşidlənməsi çörək gözünüzlə qum dənələrini çeşidləməyə çalışmaq kimi bir şey idi" dedi Fulton.

“Keck-dən spektral məlumat almaq çölə çıxmaq və böyüdücü bir şüşə tutmaq kimidir. Əvvəllər görə bilmədiyimiz təfərrüatları görə bildik. ”

Keck'in yeni məlumatları ilə müəlliflər Kepler planetlərinin ölçülərini əvvəllər əldə ediləndən 4 qat daha dəqiqliklə ölçməyi bacardılar.

Planet ölçülərinin paylanmasını araşdırdıqda bir sürpriz tapdılar: qayalı Yerlər və mini-Neptun qrupları arasında təəccüblü bir boşluq.

Bu eskiz ekzoplanetlərin bir ailə ağacını təsvir edir. Planetlər protoplanet disklər adlanan qaz və tozun fırlanan disklərindən doğulur. Disklər Yupiter kimi nəhəng planetlərin və əsasən Yer ilə Neptun arasındakı kiçik planetlərin meydana çıxmasına səbəb olur. Şəkil krediti: NASA / Ames Araşdırma Mərkəzi / JPL-Caltech / Tim Pyle.

Boşluğun səbəbi bəlli deyil, lakin qrup iki mümkün açıqlama ilə gəldi.

Birincisi, təbiətin təxminən Yer ölçüsündə bir çox planet yaratmağı sevdiyi fikri üzərində qurulur. Bu planetlərdən bəziləri, tam olaraq başa düşülməyən səbəblərə görə, ‘boşluğu atlamaq’ və qazlı mini-Neptunlara çevrilmək üçün kifayət qədər qaz əldə edirlər.

“Bir az hidrogen və helium qazı çox uzun bir yoldur. Beləliklə, bir planet kütlə miqdarında yalnız% 1 hidrogen və helium alırsa, bu boşluğu atlamaq üçün kifayətdir ”dedi Caltech-in astronomiya professoru Andrew Howard.

“Bu planetlər ətraflarında böyük balon qazları olan qayalar kimidir. Balondakı hidrogen və helium, həqiqətən sistemin kütləsinə qatqı təmin etmir, ancaq həcminə böyük dərəcədə qatqı təmin edir və planetlərin ölçülərini daha da böyüdür. ”

Planetlərin boşluğa düşməməsinin ikinci mümkün səbəbi planetlərin qaz itirməsi ilə əlaqədardır.

Bir planet bir az qaz əldə edərsə və boşluğa yerləşdirmək üçün lazımi miqdarda qaz çıxararsa, ev sahibi ulduzdan gələn radiasiyaya məruz qaldıqda qaz yandırıla bilər.

Prof. Howard, "Bir planet boşluğa düşmək üçün şanslı olmalıydı və sonra düşsə, ehtimal ki, orada qalmazdı" dedi.

“Bir planetin boşluğa düşmək üçün lazımi miqdarda qaza sahib olması ehtimalı azdır. Və kifayət qədər qazı olan planetlərin incə atmosferləri uçurula bilər. Hər iki ssenari, ehtimal ki, müşahidə etdiyimiz planet ölçülərindəki boşluğu aradan qaldırır. ”

Tədqiqat nəşr üçün qəbul edilmişdir Astronomik Jurnal (arXiv.org preprint).

Benjamin J. Fulton və s. 2017. California-Kepler Sorğusu. III. Kiçik Planetlərin Radius Dağılımında Boşluq. AJ, arXiv basın: 1703.10375


Alimlər daşlı planetlərin & # 8216 çınqıllardan meydana gəldiyini təxmin edirlər

Cənub-Qərb Tədqiqat İnstitutu alimləri planetlə formasiyanın modelləşdirilməsində Yer və Mars arasındakı ölçü və kütlə fərqini izah edən yeni bir proses inkişaf etdirdilər. Mars daha kiçikdir və Yerin kütləsinin yalnız 10 faizinə sahibdir. Adi günəş sistemi formalaşma modelləri Yer və Veneraya yaxşı analoqlar yaradır, lakin Marsın Yer kürəsindən daha böyük, hətta daha böyük olacağını təxmin edirlər. Şəkil krediti: NASA / JPL / MSSS. Planetlərin əmələ gəlməsi modelləşdirməsində planetlərin kiçik cisimlərdən & # 8220 çınqıllar kimi böyüdüyü yeni bir müddət istifadə edərək, Cənub-Qərb Tədqiqat İnstitutu alimləri Marsın niyə Dünyadan daha kiçik olduğunu izah edə bilərlər. Eyni proses, bu ilin əvvəlində xəbər verildiyi kimi qaz nəhəngləri olan Yupiter və Saturnun sürətli əmələ gəlməsini də izah edir.

& # 8220Bu ədədi simulyasiya, Yer, Venera və daha kiçik bir Marsla birlikdə daxili günəş sisteminin quruluşunu çoxaldır & # 8221, SWRI Planet Elmləri Müdirliyində İnstitut alimi Hal Levison söylədi. Amerika Birləşmiş Ştatları Milli Elmlər Akademiyası (PNAS) Early Edition Proceedings-də yayımlanan yeni bir məqalənin ilk müəllifidir.

Marsın Yer kütləsinin yalnız yüzdə 10-una sahib olması günəş sistemi nəzəriyyəçiləri üçün çoxdan bəri tapmaca olmuşdur. Planet meydana gəlməsinin standart modelində oxşar ölçülü cisimlər digər süxurları özündə birləşdirən yığılma süxurları adlanan bir proses sayəsində yığılır və mənimsənilir, sonra dağlar birləşərək şəhər ölçülü obyektlər meydana gətirir və s. Tipik yığılma modelləri Yer və Veneraya yaxşı analoqlar yaratsa da, Marsın oxşar ölçüdə və ya Yerdən daha böyük olacağını təxmin edirlər. Əlavə olaraq, bu modellər asteroid kəmərinin ümumi kütləsini də yüksək qiymətləndirir.

& # 8220Marsın niyə gözləniləndən daha kiçik olduğunu anlamaq, onilliklərdir modelləşdirmə səylərimizi məyus edən əsas problem olmuşdur & # 8221. & Budur, birbaşa planetin formalaşma prosesinin özündən irəli gələn bir həll yolumuz var. & # 8221

Levison və həmmüəllifləri Katherine Kretke, Kevin Walsh və Bill Bottke, hamısı SWRI & # 8217s Planetary Science Directorate-nin yeni hesablamaları bir planetlərin bir sisteminin böyüməsini və təkamülünü izləyir. Daxili günəş sisteminin quruluşunun, həqiqətən, Viscously Stirred Pebble Accretion (VSPA) kimi tanınan yeni bir planet artımının təbii nəticəsi olduğunu nümayiş etdirirlər. VSPA ilə toz bir neçə düym diametrdə asanlıqla & # 8220 çınqıl & # 8221 & mdash obyektlərinə qədər böyüyür və bəziləri cazibə qüvvəsi ilə asteroid ölçülü obyektlər meydana gətirir. Müvafiq şəraitdə, bu ilkin asteroidlər effektiv şəkildə qalan çınqıllarla qidalana bilər, çünki aerodinamik sürüşmə çınqılları orbitə çəkir və aşağıya doğru irəliləyir və böyüyən planet cismi ilə birləşir. Bu, müəyyən asteroidlərin nisbətən qısa müddətdə planet ölçüsündə olmasına imkan verir.

Bununla birlikdə, bu yeni modellər, bütün ilk asteroidlərin çınqılları düzəltmək və böyümək üçün eyni dərəcədə yaxşı bir vəziyyətdə olmadığını tapır. Məsələn, asteroid qurşağındakı ən böyük asteroid olan Ceres ölçüsündə (600 mil boyunca) bir cisim, Yer kürəsinin hazırkı yerləşdiyi yerə yaxın bir zamanda çox sürətlə böyüyərdi. Ancaq Marsın mövcud olduğu yerin yaxınlığında və ya kənarında təsirli bir şəkildə böyüyə bilməzdi, çünki aerodinamik sürüşmə çınqıl tutulmasının baş verməsi üçün çox zəifdir.

& # 8220Bu deməkdir ki, Marsın hazırkı yerləşdiyi yerə yaxın çox az çınqıl cisimlə cisimlərlə toqquşur. Niyə bu qədər kiçik olduğuna dair təbii bir açıqlama verir, & # 8221 dedi Kretke. & # 8220Beləliklə, asteroid qurşağında daha az vuran cisim, xalis kütləsini də kiçik saxladı. Böyümənin səmərəli olduğu yer, Yer və Veneranın mövcud olduğu yerə yaxın idi. & # 8221

& # 8220Bu modelin asteroid kəmərinin tarixi üçün böyük təsirləri var və Bottke dedi. Əvvəlki modellər kəmərin əvvəlcə bir neçə Yer kütləsi & # 8217 dəyərində material ehtiva etdiyini, yəni planetlərin orada böyüməyə başladığını təxmin etmişdilər. Yeni model, asteroid qurşağının indiki müşahidə edilən asteroidlər kimi cisimlərdə heç vaxt çox kütlə ehtiva etmədiyini proqnozlaşdırır.

& # 8220Bu, planetar elm cəmiyyətini bu model ilə meteoritlərdən, uzaqdan zondlama və kosmik aparatlardakı məlumatlardan istifadə edərək araşdırıla bilən əvvəlki modellər arasında sınaqdan keçirilə bilən bir proqnoz təqdim edir & # 8221 dedi.

Bu iş, Levison, Kretke və Martin Duncan (Queen & # 8217s Universiteti) tərəfindən Nature’da nəşr olunan, çınqılların nəhəng planetlərin nüvələrini meydana gətirə biləcəyini və xarici günəş sisteminin quruluşunu izah edə biləcəyini nümayiş etdirən son tədqiqatı tamamlayır. Hər iki əsər bir araya gələrək, bütün günəş sistemini vahid, birləşdirən bir prosesdən istehsal etmək üçün vasitələr təqdim edir.

& # 8220Bildiyim qədəri ilə bu, Günəş sisteminin quruluşunu və Dünya və Veneranı, kiçik bir Marsı, az kütləli asteroid qurşağını, iki qaz nəhəngini, iki buz nəhəngini (Uran və Neptun) çoxaldan ilk modeldir, və təmiz bir Kuiper Kəməri, & # 8221 dedi Levison.


Dünyanın digər planetlərdən fərqli olmasının səbəbləri:

Oksigenin Atmosferi və Varlığı

Dünya bütün kainatda nəfəs ala biləcəyimiz bu günə qədər kəşf edilmiş yeganə planetdir. Demək olar ki, hər bir canlı tənəffüs üçün oksigen tələb edir. Oksigen Yerin atmosferində qaz şəklində və maye suda mövcuddur.

Oksigenin varlığı bitki və heyvanlar tərəfindən davamlı olaraq tənzimlənir. Digər tərəfdən karbonun nəfəs alması və sonra nəfəs alması üçün insanın oksigenə ehtiyacı var, fotosintez prosesini (qida hazırlamaq üçün) həyata keçirmək və oksigeni çıxarmaq üçün bitkilərin karbon dioksidə ehtiyacı var.

Karbon dioksid zəhərli bir qazdır, Venera və Marsda həyatın olmamasının əsas səbəblərindən biridir, çünki CO2 miqdarı bu planetlərin atmosferində çoxdur. CO2-nin bu mövcudluğu, Yer üzündə həyatı mümkün edən, Dünya üçün bir nemətdir, lakin digər planetlərə aid deyil.

Uyğun İqlim

Yerin öz-özlüyündə günəşdən yerləşdiyi məsafə də əhəmiyyətli bir amildir Yer kürəsi digər planetlərdən fərqlidir. Merkuri və Veneraya baxsanız günəşə çox yaxın olduqlarını görərsiniz ki, bu da onların üzərində həyatın mümkünsüzlüyü ilə nəticələnir. Su və uyğun bir iqlim çətin ki mövcuddur. Bunlar hər hansı bir həyatın mövcud olması üçün çox isti planetlərdir.

Həmçinin, Yerin atmosferindəki ozon təbəqəsi (ozon qazından əmələ gələn) bizi günəşin ultrabənövşəyi şüalarından qoruyur. Bu ultrabənövşəyi şüalar insanlar və digər canlılar üçün olduqca təhlükəlidir.

Su: Ən vacib maye

Su Yer üzündə maddənin hər üç formasında mövcuddur: Qatı, maye və qaz halları. Hər hansı bir varlığın bu maye birləşmə, yəni su olmadan yaşaya bilməyəcəyi çox qəbul edilir. Su oksigen və hidrogenin bənzərsiz bir birləşməsidir. Suyun maye şəklində olması bizə Yer kürəsinin digər planetlərdən fərqi olduğuna başqa bir cavab verir?

Alimlər, Europa (Jupiter & # 8217s təbii peyki) və Ay kimi digər təbii peyklərin səthində suyun olduğuna inanırlar. Ancaq kəşf etmək üçün daha inkişaf etmiş bir texnologiyaya ehtiyacımız var. Astronomiyadakı bütün kəşflərin bu günə qədər gördüyümüz aysberqin yalnız bir hissəsi olduğuna inanırlar. Həyatın başqa bir göy cismində yerləşməsi haqqında daha çox şey öyrənməliyik. Beləliklə, irəlidə gedəcəyimiz kilometrlər var.

İşıq və istilik

Tanrı ətrafımızdakı bu gözəl dünyanı görmək üçün gözlər bəxş etdi, ancaq işıqsız bir dünya təsəvvür edə bilərsiniz. Bəli, belə bir soyuq və qaranlıq dünyanı təsəvvür etmək belə çətindi. Yalnız insanlar istilik və istiyə deyil, bitki və heyvanlara da ehtiyac duyurlar.

Günəşin yeganə istilik və işıq mənbəyi olduğu hamıya məlumdur. Fotosentez prosesi ilə bitkilərin qidalarını hazırlamaq üçün havaya, suya və günəş işığına ehtiyacları var. Dərsliklərinizdə oxumuşdunuz və bəlkə də günəş işığı altında olan bitkilərin qaranlıqda saxlanılan bitkilərdən daha yüksək nisbətdə böyüdüyü göstərildiyi yerdə bu təcrübəni də etmisiniz.

İstinin və işığın varlığı həyatın mövcudluğu üçün sizə lazımlı görünməlidir. Ancaq yaxşı deyilir & # 8220hər hansı bir şeyin çox olması pisdir & # 8221 İlk iki planetdə, yəni Merkuri və Venerada həddindən artıq günəş işığının olması, üzərində heç bir həyatın mövcud olmasını mümkünsüz edir.

Fırlanma və inqilab

Bütün səmavi cisimlər günəş ətrafında fırlanır. Yer də elədir. Fırlanma, Yerin öz oxu ətrafında dönməsidir, inqilab isə dünyanın öz orbitindəki günəş ətrafında tək hərəkətidir.

Digər tərəfdən fırlanma gecə-gündüzə səbəb olur, inqilabla əlaqədardır, bir ildə fərqli fəsillərin şahidi oluruq.

24 saat ərzində bütün planet az və ya çox günəş işığı aldığından, Yer kürəsinin fırlanma vaxtı idealdır. Ancaq bəzi planetlərə daha çox vaxt lazımdır. & # 8220 səhər ulduzu & # 8221 Venera bir dövrəni tamamlamaq üçün ən uzun 243 gün çəkir. Bu qədər vaxtdan sonra günəş işığı aldığını düşünün.

Nəticə

Yer kürəsindəki hər həyat qədər qiymətlidir! Kimsə dünyanı gələcək nəsillərimizdən borc aldığımızı söylədi. Dünyanı gələcək nəsillərə borcluyuq, çünki həyat yalnız burada tapılmışdır. Ana dünyamız bənzərsizdir və digər planetlərin arasında fərqlənir, çünki ağıllı həyatı, yəni insanları dəstəkləyir.

İnsanlar bu dünyanı yaşamaq üçün daha yaxşı və gözəl bir planet edə bilərlər. Ancaq bunu qiymətləndirməsələr və qaynaqları istismar etməyə və ətraf mühitə zərər verməyə davam etsələr, itirə bilərik. Deməli, öz həyatımızı və bu gözəl dünyanı hələ görməyənlərin həyatını riskə atmamalıyıq.


Planetlər və necə yarandıqları

Günəş Sistemimizdəki planetlərin Günəşi meydana gətirən eyni toz fırlanan diskdən meydana gəldiyinə inanılır. Günəş dumanı adlanan bu disk əsasən hidrogen və helyumdan ibarət idi, eyni zamanda daha kiçik nisbətlərdə digər elementlərə də sahib idi. Dumanlıq, formalaşan Günəşin ətrafında dövr edən müəyyən bir açısal impulsa sahib idi. Dönən diskdəki hissəciklər cazibə qüvvələri onları bir-birinə çəkdiyindən bir-birinə yığışmağa başladı. Bir neçə milyon il ərzində bu hissələrin çoxu birləşdi və diametri təxminən 1000 m olan planetesimals adlanan 10 9 obyekt var idi. Zaman keçdikcə planetlər cazibə qüvvəsi ilə çəkilən toqquşmağa və birləşməyə davam etdilər. Ayımızın ölçüsü və kütləsi olan bu daha böyük obyektlərə protoplanetlər deyilir. Planetləri bu şəkildə meydana gətirmək üçün material yığılmasına yığılma deyilir.

Erkən Günəş sisteminin temperaturu daxili planetlərin qayalıq, xarici planetlərin qaz halında olmasını izah edir. Qazlar birləşərək bir protosun meydana gətirəndə Günəş sistemindəki istilik yüksəldi. Daxili günəş sistemində temperatur 2000 K-yə qədər idi, xarici günəş sistemində isə 50 K-yə qədər sərin idi. Daxili günəş sistemində yalnız ərimə nöqtələri çox yüksək olan maddələr qalıcı qalacaqdı. Qalanların hamısı vaoprized olardı. Beləliklə, daxili günəş sistemi obyektləri dəmir, silikon, maqnezium, kükürd, alüminium, kalsium və nikeldən hazırlanır. Bunların çoxu oksigen ilə birləşmələrdə mövcud idi. Daxili planetləri meydana gətirmək üçün möhkəm bir vəziyyətdə başqa növ elementlər nisbətən az idi. Daxili planetlər xarici planetlərdən xeyli kiçikdir və buna görə cazibə nisbətən azdır və atmosferlərinə çox miqdarda qaz cəlb edə bilməmişlər. Günəş sisteminin soyuduğu xarici bölgələrdə su və metan kimi digər elementlər buxarlanmadı və nəhəng planetləri meydana gətirə bildilər. Bu planetlər daxili planetlərdən daha kütləvi idi və çox miqdarda hidrogen və helium cəlb edə bildilər, bu səbəbdən də əsasən Günəş sisteminin və kainatın ən çox yayılmış elementləri olan hidrogen və helyumdan ibarətdir.


Tərif və təsnifat:

Tərifə görə, bir qaz nəhəngi əsasən hidrogen və helyumdan ibarət olan bir planetdir. Bu ad 1952-ci ildə bu termini bütün nəhəng planetlərə istinad etmək üçün istifadə edən bir fantast yazıçısı James Blish tərəfindən qoyulmuşdur. Əslində, bu ifadə səhv bir şeydir, çünki bu elementlər daxili hissədə mövcud olan həddindən artıq təzyiq şərtləri nəticəsində bir qaz nəhəngi içərisində maye və qatı bir forma alırlar.

Günəş Sisteminin dörd qaz nəhəngi (sağdan sola): Yupiter, Saturn, Uran və Neptun. Kredit: NASA / JPL

Bundan əlavə, qaz nəhənglərinin də özəklərində böyük miqdarda metal və silikat materialları olduğu düşünülür. Buna baxmayaraq, bu termin on illərdir məşhur istifadədə qalır və əsasən planetlərdən ibarət olan bütün təbiətdəki Günəş və ya günəşdənkənar planetlərə aiddir. Planetlərin ən çox rast gəlinən elementə görə təsnif edilməsi üçün bir stenoqrafiya istifadə edən planetar alimlərin təcrübəsinə də uyğundur. onların daxilində.

Buradan Yupiter və Saturn, digərində Uran və Neptun arasındakı fərq çıxır. Planet alimlərinin & # 8220ices & # 8221 & # 8211 kimi təsnif etdiyi son iki içərisində yüksək miqdarda uçucu maddələr (su, metan və ammonyak) olduğundan bu iki nəhəng planetə tez-tez & # 8220ice nəhəngləri deyilir. Ancaq bunlar əsasən hidrogen və helyumdan ibarət olduğundan, hələ də Yupiter və Saturnun yanında qaz nəhəngi sayılırlar.


Planetli və ya Planetsiz Ulduzlar arasında Kimyəvi Fərq Yoxdur & # 8217

Bir ulduzun planetləri olduğunu deyə biləcəyini düşünün. Bu, həqiqətən faydalı olardı, çünki uzaq ulduzları - ekzoplanetləri dövr edən planetlərin tapılması çətindir. 1846-cı ildə öz günəş sistemimizdəki ən uzaq planet olan Neptunu tapdıq. Ancaq başqa bir ulduzun ətrafında bir planetin birbaşa sübutları… .1995. & # 8230149 il sonra. Bunu düşünün. İzlədiyiniz və oxuduğunuz 1995-ci ildən əvvəl yazılmış ekzoplanetlərə səyahət təsvir edən hər hansı bir fantastika, digər planetlərin mövcud olduğunu düşünürdü. Ulduz Trek: Yeni Nəsil son mövsümünü 1994-cü ildə yayımladı. Vulkanın orada olub olmadığını da bilmirdik. (İndi edirik! ... bir növ)

Samanyolu qarşı burada görünən Yupiter (sağ parlaq nöqtə) və Saturn (sol parlaq nöqtə) teleskoplar icad etmədən əvvəl görə bildiyimiz ən uzaq planetlər idi & # 8211 C. Matthew Cimone

1995-ci ildən bəri Kepler və TESS kimi planet ov teleskoplarının meydana çıxması ilə, digər ulduzların ətrafında dövr edən MİNLƏR planet tapdıq. Bu missiyalar kölgələrini axtararaq ekzoplanetləri sözün əsl mənasında tapırlar. Bəzən ekzoplanetin orbitində ulduzun işığının bir hissəsini bloklayan uzaq bir ulduzun baxışı keçir. Planetin bu "tranziti" ulduzdan müşahidə olunan işığın içində bir kölgə yaradır, bundan sonra planetin ölçüsünü, istər Yer kimi qayalıq bir planet olsaq da, Yupiter kimi bir qaz nəhəngi olmasını və planetin uzunluğunu müəyyənləşdirə bilərik. ana ulduzunun ətrafında.

Venusun öz Günəşimizdən keçməsi tranzitin müxtəlif mərhələlərində təsvir olunur. Planet ov teleskopları, digər ulduzların ətrafında dövr edən ekzoplanetləri tapmaq üçün bu hadisələri axtarır. c NASA

Ancaq planetlər ev sahibi ulduzlarla müqayisədə çox kiçikdir. Bloklaşdırdıqları işıq miqdarı ulduzun ümumi işığının bir hissəsidir, buna görə də avadanlıqlarımız çox həssas olmalıdır. Və planetlərin orbitdə ulduz haqqında baxışımızı keçəcək şəkildə deyilsə, deyin ki, uzaqdakı Günəş sisteminə yuxarıdan aşağı baxırıqsa, onların mövcudluğunu müəyyənləşdirmək daha çətin ola bilər. Beləliklə, alimlər planetləri kəşf etmək üçün alternativ vasitələr axtarırlar və biri ana ulduzların özlərini araşdırmaq ola bilər. Ulduzlar böyük və parlaqdır və onları tapmaq asandır. Günəş sistemini dünyaya gətirən ulduzlar bir şəkildə doğmayan ulduzlara xasdırsa, güclü bir yeni planet ovçuluğuna sahib ola bilərik. Konkret olaraq, astronomlar bir ulduzun kimyəvi tərkibinə - düzgün ulduz şeylərinə diqqət yetirirlər.

Günəş sistemi qurmaq

Planetlər və ulduzlar eyni şeyləri bölüşürlər. Günəş sistemimiz, protoplanetary disk adlanan nəhəng bir fırlanan toz və qaz buludundan əmələ gəldi. Şeylərin% 99,8-i Günəşi yaratmaq üçün cazibə qüvvəsi ilə birlikdə çəkilən mərkəzdə cəmləşmişdi.

ALMA teleskopu tərəfindən təqribən 450 işıq ili uzaqlıqda olan gənc ulduz HL Taurinin protoplanet diskinin həqiqi fotosu. ESO / ALMA

Qalan% 0,2-si Günəşin özündə düzəldilir və diski əmələ gətirir - bir xəmir topunun pizzaya necə büküldüyünü təsəvvür edin. Bu düzəlmə bütün planetlərin Günəşi Ekliptik Təyyarəsi adlanan oxşar bir təyyarə boyunca dövr etməsinin səbəbidir. Dönən disk içərisində material gələcək planetlərin toxumlarına çevrilən planet şəkillər meydana gətirməyə başlayır. Bəs bu nədir? Bu mühümdür! Planetlərin və səninlə mənim yaratdığımız budur. Astronomlar buna “metal” deyirlər. Astronomiyada “metallar” dövri cədvəldə atom nömrəsi 2-nin üstündəki bir şey olaraq qəbul edilir və sümüklərinizdəki kalsium və ya qanınızdakı dəmir kimi hidrogen və helyumdan daha ağır bir şeydir. Əslində Kainatın doğulmasında YALNIZ hidrogen, helyum və az miqdarda lityum var idi. Digər elementlərin heç biri yox idi. Bu elementlər içərisində dərin olan ulduzlar tərəfindən yaradılmışdır, çünki nüvə birləşməsi nəticəsində hidrogen yanacağını daha ağır və ağır elementlərə - metallara çevirirlər. Bu ulduzlar ömrünün sonunda supernova kimi partladıqdan sonra, digər ulduzları və Planetləri yaradan şeylərlə toxum toxumlarını ulduzlararası boşluğa tökürlər. Çox güman ki, ilk kainatdakı ulduz nəslinin ümumiyyətlə heç bir planeti yox idi. Onları qurmaq üçün hələ xammal yox idi. Biz bu Əhalinin III ulduzları deyirik.

Növbəti ulduz nəsli II Əhali, daha ağır elementlərlə zənginləşdirilmiş bir kainatda meydana gələn ilk insanlardı. Bu ulduzlar qrupunun planet hazırlamaq üçün kifayət qədər metal ilə əmələ gəldiyinə tam əmin deyilik. Kainatda həyatın nə qədər erkən mövcud ola biləcəyini təxmin edən ilk planetlərin tam olaraq nə vaxt meydana gəldiyini dəqiqləşdirmək istəyirik. Ancaq Planetlər II Populyasiya ulduzları ətrafında meydana gəlsəydi, ehtimal ki, onlar olduqca kiçik idi və ana ulduzlarına çox yaxın orbitdə döndülər - Merkuri bizim öz günəş sistemimizdə olduğundan daha yaxın. Ehtimal ki, isti bir 1600K səth istiliyində həyat üçün ideal deyil. Həyat bu ulduzların ətrafında meydana gəlsə də, bu ulduzlar Günəşimizdən daha qısa ömür sürdükləri və artıq yandıqları üçün bu günə qədər yox ola bilər. (Əlbəttə ki, həyat Günəş sistemini Kainatı araşdırmaq üçün tərk etmədiyi və hələ də bir yerdə uzun ölü bir ulduzdan uzaq bir kosmik uzaqlaşma sivilizasiyası kimi mövcud olduğu müddətcə… bir adam təsəvvür edə bilər.)

Bizi I Əhaliyə gətirən, Günəşimizin aid olduğu ulduzlar qrupu. Günəşimiz milyardlarla illik ulduz doğumları və ölümlərinin baş verdiyi bir Kainatda meydana gəldi. Kainat daha çox metal ilə döllənmişdi. Bir protoplanetar diskdəki metallar yalnız planetin meydana gəlməsi üçün xammal yaratmır, həm də diskin özünü ana ulduzun şüalanması ilə uçmaqdan qoruyur. Daha çox metal, ulduzun enerjisi nəhayət planetləri əmələ gətirməmiş qalan materialın buxarlanmasına qədər planetlərin yaranması üçün daha çox vaxt deməkdir

Bu yaxınlarda göylərimizi ziyarət edən NEOWISE kimi kometalar, sözün əsl mənasında günəş sistemini meydana gətirən protoplanetar diskdən qalan şeylərdən yalnız bir qismidir. Matthew Cimone

"Hara baxmalı"

Planetlərin necə meydana gəldiyini anlamaq bizə onları harada axtaracağımıza dair ilk ipucu verir - metallı ulduzlar. Unutmayın, aparıcı ulduz və planetləri eyni şey buludundan əmələ gəlir, ona görə də bu metalların bir hissəsi ulduza qarışır. Spektroskopiya ilə bir ulduzun işığına baxaraq, metallarla nə qədər yüksək dərəcədə zənginləşdirildiyini - ulduzun "metallığını" deyə bilərik. Bu metalla zəngin ulduzları araşdırarkən, Dünya kimi yerüstü qayalıq planetlərin ətrafında 1,72 qat daha çox meydana gəlmə ehtimalı olduğunu bilirik. Qaz nəhənglərinin belə metalla zəngin ulduzların ətrafında meydana gəlməsi ehtimalı yüksəkdir. Yupiter kimi qaz nəhəngləri metallardan çox qazlardan hazırlanmasına baxmayaraq, ilkin qayalıq bir toxum ətrafında və ya metalların gətirilməsi nəticəsində diskdə dövran edən hidrogen qazının axınlarındakı pozuntulardan meydana gəlmək nəzəriyyəsidir.

NASA-nın Tranzit Ekoplanet Tədqiqat Peyki, C NASA-ya başlamaq üçün hazırlanır

Ancaq bir ulduzun kimyası bizə ehtimal planetlərin orada olduğunu - kimya bizə ekzoplanetlərin orada olduğunu deyə bilərmi !? Bir ulduzun çiçəklənən bir ulduz səslə bizə söyləməsi üçün əsas bir kimyəvi barmaq izi varmı? “Bəli, həqiqətən mən planetləri qəbul edirəm! Budur balalarım! ”

Bu günə qədər aparılan araşdırma SAAAYYYYYSS ……. Bilirəm. Antiklimaktik növ.

AMMA hələ də ümid var. Keçən həftə Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri Milli PlanetS Tədqiqat Səriştələr Mərkəzi tərəfindən bir araşdırma yerləşdirdi. NCCR PlanetS, Havayda 10M Keck Teleskopunun müşahidə etdiyi 84 ulduzu araşdırdı. Tədqiqatçılar qrupu, planetin meydana gəlməsinin bir ulduza bənzərsiz bir kimyəvi xəbər verdiyini müəyyənləşdirməyə çalışırdılar - bu ulduzun həqiqətən planetlərin meydana çıxdığını bildiyimiz bir işarədir və ancaq bənzərsiz bir göstərici tapılmadı. 16 ulduzu planetlərlə və 68 ulduz olmadan müqayisə edən qrup, planetlərin kimyəvi cəhətdən müxtəlif ulduzlar ətrafında fırlandığını tapdı. Ancaq tapıntılar hələ də faydalıdır. Ekip, planet kəşflərinin üstünlüyünü nəzərə alaraq, tədqiqatdakı ulduzların çoxunun "ehtimal ki planetləri var" (araşdırmanın s. 8/3698) hələ tapılmadığını xəbərdar etdi. Beləliklə, tədqiqat tamamilə dəqiq olmaya bilər. Bununla birlikdə, bu tədqiqat, ölçüsü və ya tərkibi baxımından bir növ planetin müəyyən bir kimyəvi imzası olan bir ulduz ətrafında meydana gəldiyi, xüsusən də tədqiqatda istifadə olunan daha çox ulduz ətrafında planetlərin aşkar edildiyi təqdirdə gələcəkdə hansı növ planetlərin meydana çıxacağına dair gələcək kəşflər verə bilər. Beləliklə, bir ulduzun kimyası səbəbindən planetlərin mövcud olduğunu bilmiriksə də, gələcəkdə hansı bir ekzoplanetin müəyyən bir metallik verildiyi bir ulduzun ətrafında fırlandığını daha dəqiq bir şəkildə çıxara bilərik. Məsələn, metalla zəngin olan ulduzların orta hesabla daha çox planet yaratdığını bilirik və bəlkə də hər bir metalın növləri və miqdarları Günəş sisteminin müəyyən bir nizamlanması ilə və ya yer üzündəki qaz nəhənglərinə nisbətlə, ya da planetlərin yaşaması mümkündür. Daha çox araşdırmaya ehtiyac var.

Bu vaxt tranzitlərdən istifadə edərək planet axtarmağa davam edirik. TESS iki il davam edən bir araşdırmada səmanın 75% -ni görüntüləyərək əsas missiyasını tamamladı, yalnız 20 Avqust tarixində. Verilənlərdə hansı kəşflərə rast gələcəyimizi bilmirik, bəlkə də aparıcı ulduz və planetləri arasındakı münasibətləri anlamaq üçün yeni yollar. Nə tapırıqsa, mütləq həm gələcək planet ov missiyalarını məlumatlandıracaq, həm də araşdırmalarımızın kəşf etdiyi qəribə yeni dünyalara cəsarətlə gedən qondarma hekayələrə ilham verəcəkdir. Məşğul!


Simulyasiyalar göstərir ki, nazik atmosferi olan qayalı super Yerlər tez-tez Yupiterə bənzər bir planet tərəfindən qorunur

Günəşə bənzər bir ulduzun ətrafında iki super Yer və bir Yupiter olan bir planet sisteminin bədii təəssüratı. Simulyasiyalar göstərir ki, az miqdarda buz və qaz olan daşlı Super Yerlərə əlavə olaraq kütləvi protoplanetary disklər planet sistemlərinin xarici bölgələrində tez-tez soyuq bir Yupiter meydana gətirir. Kredit: MPIA qrafika şöbəsi

An international group of astronomers, led by Martin Schlecker of the Max Planck Institute for Astronomy, has found that the arrangement of rocky, gaseous and icy planets in planetary systems is apparently not random and depends on only a few initial conditions. The study, which will appear in the scientific journal Astronomy & Astrophysics, is based on a new simulation that tracks the evolution of planetary systems over several billion years. Planetary systems around sun-like stars, which produce in their inner regions super-Earths with low water and gas content, very often form a planet comparable to our Jupiter on an outer orbit. Such planets help to keep potentially dangerous objects away from the inner regions.

Scientists suspect that the planet Jupiter played an important role in the development of life on Earth, because its gravity often deflects potentially dangerous asteroids and comets on their orbits into the zone of rocky planets in a way that reduces the number of catastrophic collisions. This circumstance therefore repeatedly raises the question whether such a combination of planets is rather random, or whether it is a common result of the formation of planetary systems.

Dry Super-Earths and Cold Jupiters

Scientists from the Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) in Heidelberg, the University of Bern and the University of Arizona have now found strong evidence that rocky planets similar to Earth occur conspicuously often together with a Jupiter-like planet that is in a wide orbit.

"We call such gas giants cold Jupiters. They grow at a distance from the central star, where water exists in the form of ice," explains Martin Schlecker, a doctoral student at the Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) in Heidelberg, who led the study. The Earth-like planets studied are so-called dry super-Earths, i.e., rocky planets larger and more massive than the Earth, which have only a thin atmosphere and hardly any water or ice. They populate the inner, i.e., temperate zone of the planetary systems and are very similar to the Earth except for their size. "Also, the Earth is, despite the enormous oceans and the polar regions, with a volume fraction for water of only 0.12% altogether a dry planet," Schlecker points out.

To find a cold Jupiter together with an ice-rich super-Earth in the inner region is therefore almost impossible. Furthermore, dense, extended gas envelopes are mainly found in massive super-Earths.

Simulations Provide Insights into Processes That Are Difficult to Measure

These conclusions are based on a statistical evaluation of new simulations of 1000 planetary systems that are evolving in a protoplanetary disk around a sun-like star. These simulations are the latest achievement in a long-standing collaboration between the University of Bern and MPIA to study the origins of planets from a theoretical perspective. Starting from random initial conditions, e.g., for the masses of gas and solid matter, the size of the disk and the positions of the seed cells of new planets, the scientists tracked the life cycle of these systems over several billion years. "During the simulations, the planetary embryos collected material, grew into planets, changed their orbits, collided or were ejected from the system," Christoph Mordasini from the University of Bern and co-author of the research paper describes the simulated processes. The simulated planetary systems eventually had planets of different sizes, masses and compositions on different orbits around the central star.

Hubert Klahr, head of the working group on the theory of planet formation at MPIA, explains: "Such simulations support the investigation of exoplanetary systems, since planets like cold Jupiters require a lot of time to orbit their mother star on their wide orbits." This makes it difficult to find them through observation, so the search for exoplanets does not realistically reflect the actual composition of planetary systems. Astronomers are more likely to find high-mass planets in close orbits around low-mass stars. "Simulations, on the other hand, are in principle independent of such limitations," adds Klahr.

Schematic diagram of the scenarios of how according to the analysed simulations icy super-Earths (a) or rocky (ice-poor) super-Earths form together with a cold Jupiter (b). The mass of the protoplanetary disk determines the result. Credit: Schlecker et al./MPIA

Observations and Simulations Do Not Match

"We wanted to verify a surprising finding following observations made in recent years that planetary systems with a cold Jupiter almost always contain a super-Earth," says Schlecker. Conversely, about 30% of all planetary systems in which super-Earths are formed also appear to have a cold Jupiter. It would be plausible to expect that massive planets are more likely to disrupt planetary systems during their formation in such a way that the formation of other planets is hindered. However, these cold Jupiters seem to be sufficiently far away from the interiors, so that their influence on the development seems to be rather small.

However, the evaluation of the simulated planetary systems could not confirm this trend. Only one-third of all cold Jupiters was accompanied by at least one super-Earth. Furthermore, astronomers found a cold Jupiter in only 10% of all synthetic planetary systems with super-Earths. Thus, the simulations show that both super-Earths and cold Jupiters are only slightly more likely to occur together in a planetary system than if they appeared alone. The scientists attribute this result to several reasons.

One explanation has to do with the rate at which gas planets gradually migrate inward. Planet formation theory seems to predict higher rates than observed, leading to an increased accumulation of gas giants on orbits of intermediate distance. In the simulations, these "warm Jupiters" interfere with the inner orbits and cause more super-Earths to be ejected or even collide in gigantic collisions. With a slightly lower tendency of the simulated gas planets to migrate, more of the super-Earths would remain, which would be more compatible with the observations.

Simulations Predict Future Discoveries

Now, the observations only roughly distinguish between different types of super-Earths, because their exact characterisation would require precise measurements that are hardly possible with today's instruments. In the simulations of the Bern-Heidelberg group, however, this is achieved by tracing the path of a planet within the protoplanetary disk and its encounters with other planets. "We found a significant excess of planetary systems containing both a cold Jupiter and at least one dry super-Earth, i.e., with little water or ice, and a thin atmosphere at most," Schlecker notes. A comparison with observational data is difficult, because of the approximately 3200 planetary systems known to date, only 24 have been proven to be comparable with such a constellation. Nevertheless, the available results are in good agreement. On the other hand, there are hardly any planetary systems in which super-Earths with a high proportion of ice and a cold Jupiter exist simultaneously.

Based on these findings, the astronomers of this study have developed a scenario that could explain the formation of these quite different types of planetary systems. As the simulations show, the final constellation is mainly determined by the mass of the protoplanetary disk, i.e., the amount of material available for the accretion of planets.

In disks with medium mass there is not enough material in the inner, warm region to produce super-Earths. At the same time, the amount is also too small in the outer parts beyond the snowline, where water is present in frozen form and the proportion of ice chunks is quite large, to form massive planets like Jupiter. Instead, the material there condenses into super-Earths with a high proportion of ice with a possibly extended gas envelope. These super-Earths gradually migrate inwards. In contrast, there is enough material in massive disks to form both Earth-like rocky planets at moderate distances from the central star and cold giant planets beyond the snowline. These rocky planets are poor in ice and gas. Outside the orbit of the cold Jupiter, ice-rich super-Earths can form, but their migration in the radial direction is limited by the influence of the giant planet. Therefore, they cannot enter the inner, warm zone.

Verifying the Prediction is Only Possible in A Few Years' Time

However, it will only be possible to verify this concept with powerful telescopes such as the Extremely Large Telescope (ELT) of the European Southern Observatory or the James Webb Space Telescope (JWST). Both are expected to be operational within this decade. "Theoretical predictions must be able to fail in the face of empirical experience," Schlecker demands. "With the next-generation instruments that are about to be deployed, we will be able to test whether our model will hold up or whether we have to go back to the drawing boards."

In principle, this result could also apply to such dry rocky planets, which have roughly the size and the mass of the Earth. So, it might not be a coincidence that the solar system contains a planet like Jupiter as well as Earth. However, the measuring devices available today are not sensitive enough to reliably detect such Earth twins in large numbers by means of observations. For this reason, astronomers must currently still largely confine themselves to studying the Earth's massive counterparts. Only with the ELT and the JWST can we expect progress in this direction.


With Jupiter being a gaseous planet, what is happening at the poles, both magnetically, and thermally? What would a compass do, and is there ice?

Jupiter isn't entirely 'gaseous' in the typical, earthly sense that air is a gas, that's airy and transparent and light and fluid.

There are no surfaces—you couldn't land a lander (NASA dropped a probe attached to the Galileo spacecraft into Jupiter, and it died within an hour) and anything you drop will just keep falling forever until it's either crushed, burnt, melted, corroded or otherwise obliterated. The atmosphere is thoroughly mixed, so there is no significant temperature difference between the equator and poles of Jupiter. There are trace water vapour/ice clouds, but no pack ice, which is simply impossible on planets without a solid surface.

Jupiter is described as a 'gas giant' because of its internal composition (not to be confused with atmospheric composition, a mistake which is easy to make when talking about gas giants), which is mostly hydrogen and helium surrounding a (probably) dense, rocky core, versus terrestrial planets like Mercury, Venus, Earth, or Mars, which are composed primarily of silicates (i.e. rock) and metal, or 'ice giants' like Uranus and Neptune, which are composed mainly of what astronomer call 'ices': water, methane and ammonia. If you want to be həqiqətən pedantic, you could call the surface of Jupiter's silicate core its 'surface', and that it just has an extremely huge, thick, dense atmosphere, but most astrophysicists would dismiss you as overly facetious.

As already mentioned, Jupiter is 89–90% hydrogen. However, this isn't a giant ball of diffuse gas. The pressure steadily increases as you go down so that at some point, the hydrogen is distinctly liquid. This transition isn't abrupt like the divide between the ocean and the sky it simply gets more and more dense that at a point, it is clearly liquid. Even deeper, the hydrogen becomes metallic: the macro-molecular structure would be an irregular arrangement of protons surrounded by a 'sea' of delocalised electrons (it is worth noting that this is fairly difficult to achieve on Earth in labs). This effectively means that the pressure is sufficiently high to have overcome the repulsive forces between individual hydrogen (H₂) molecules, and the electron clouds of the molecules have all been forced together to form one giant electron orbital (the more technically correct term is that the wavefunctions of individual hydrogen molecular orbitals have all been superposed).

This liquid metallic hydrogen is thought to be superconductive and magnetic, but that doesn't really matter, because all we need is that it behaves like a liquid metal. Heat from Jupiter's core (arising from the sheer pressure, called gravitational collapse) drive convection currents in the metallic hydrogen, which set up a dipole magnetic field just like a bar magnet's, or even Earth's own. More proof: there are aurorae around Jupiter's poles, just like our own.

This magnetic field is son dərəcə strong, and traps enough charged particles from the Sun that someone on Europa's surface—which passes well inside Jupiter's magnetic field and is constantly blasted by these high-speed particles—would rapidly get sick from the radiation, and very likely die in a matter of weeks without sufficient protection (that a typical spacesuit does yox provide). This 'radiation' isn't gamma radiation, but simply extremely fast, charged particles that literally work like tiny bullets. They rip through organic tissue damaging structures on a molecular level, in turn causing mutations, inflammations, tumours and such. This is called ionising radiation.

Long story short, a compass on Jupiter would behave exactly as it does on Earth: align with the magnetic field that points North-South.


Is there a clear-cut difference between rocky and gaseous planets? - Astronomiya

Hazırda bir neçə dostumla yer haqqında mübahisələr aparırıq. Kosmosda səs olmadığını və bunun kosmosda hava olmadığından qaynaqlandığını söyləyirlər. Məsələn, kimsə sizinlə danışırsa, nə dediklərini eşitmirsiniz. Bu iddiaların hər ikisinə inanmaq çətindi. Orada hava olmalı olduğunu və hava olmasa da, hələ səslənəcəyini müdafiə etdim, çünki radio dalğaları və işıq dalğaları kimi şeylər kosmosda dolaşır. Xahiş edirəm bu arqumenti aydınlaşdırsın.

Cavab Dave: Qorxuram ki, dostlarınız haqlıdır. Boş məkanda hava yoxdur və "səs" dediyimiz şey əslində havadakı titrəmələrdir. Artıq dediyiniz kimi, kosmosda həqiqətən işıq dalğaları və radio dalğaları var, amma bu dalğalar səs deyil, işıqdır. İşığın səyahət etmək üçün havaya ehtiyacı yoxdur, amma sonra eşitmədiyinizi görürsünüz və ya radio dəstiniz tərəfindən şərh olunur və sonra səsə çevrilir.

Kosmosdakı astronavtlar bir-birləri ilə danışırlar. Kosmik gəmidə hava çoxdur, buna görə də normal danışırlar. Uzayda gəzərkən, dəbilqələrindəki radiolar vasitəsi ilə danışırlar. Radio dalğalarının, kosmosda heç bir problemi yoxdur, amma səsli deyillər. Bunlar astronavtların qulaqlıqları tərəfindən səsə çevrilməli olan radiodur.

Ancaq maddədə hava olmayan titrəmələr ola bilməzmi? Kosmosda qazlar varsa, səslər niyə onların arasından keçə bilmir?

Cavab Lynn: Kosmosda qazlar olduğuna görə haqlısınız və bu qazlar yerin havası səsin yayılmasına imkan verdiyi kimi səs dalğalarını da yaya bilər. Fərq, ulduzlararası qaz buludlarının Yer atmosferinə nisbətən daha az sıx olmasıdır. (Kub futunda daha az atomu var.) Beləliklə, səs dalğası kosmosdakı böyük bir qaz buludunun içərisində gəzirsə və biz orada dinləyirdiksə, saniyədə yalnız bir neçə atom qulaq pərdəmizə təsir göstərərdi və edə bilmərik. səsi eşit, çünki qulaqlarımız kifayət qədər həssas deyil. Bəlkə inanılmaz dərəcədə böyük və həssas bir mikrofonumuz olsaydı, bu səsləri görə bilərik, ancaq insan qulağımıza səssiz qalacaqdı.

Maddədə qaz olmayan titrəmələr də ola bilər: məsələn, qatı Yer və ya Günəş (aşağıdakı əlaqəyə baxın). Ancaq səs Yer üzündən keçə bilsə də, Dünyadan Marsa gedə bilməz, çünki iki planet arasında keçməsi üçün mahiyyət etibarilə heç bir maddə (qaz, maye, qatı) yoxdur.

Beləliklə, heç bir səs titrəməsinin kosmosdan keçə bilməyəcəyi qətiliklə doğru deyil, ancaq insanların kosmosda heç bir səs eşitməyəcəyi həqiqətdir.

Ancaq filmlərdə böyük bir kosmik gəminin partladığını və yaxınlıqdakı başqa bir uzay gemisini göstərdikləri zaman tez-tez böyük bir partlayan səs eşidirlər. Böyük partlayışlarda (bəlkə də bir kosmik gəminin partlaması qədər kiçik deyil, ancaq bir supernovada deyim) bir insanın səsi eşidə biləcəyini düşünürəm, çünki partlayış, akustik enerjinin partlayışla bəzi yerlər arasındakı boşluqdan ötürüldüyü qazları buraxır. supernova və ya kosmik gəmi partlayışı nisbətən yaxın olsaydı, bir uzay gemisindəki (və ya bəlkə də yerdəki) müşahidəçi?

Cavab Lynn: Filmlərdə bir çox dəfə şeylər partladıqda səslər oynadıqlarını bilirəm, amma bunun həqiqətən real olacağı halları bilmirəm. Məkan vakuum olduğundan, kosmosa atılan qazlar çox tez genişlənir və genişləndikcə sıxlığı azalır.

Beləliklə, böyük bir kosmik döyüşün ortasında bir uzay gemisində olduğunuzu və yaxınlıqdakı bir gəminin partladığını söyləyin. Partlayan gəmi qazları sərbəst buraxacaq və texniki cəhətdən sağlam onlarla birlikdə səyahət edə bilərdi. Lakin kosmik boşluq olduğundan bu qazlar çox sürətlə yayılacaq və sıxlıq partlayışdan uzaqlaşdıqda çox sürətlə düşəcək. (Düşünürsənsə, gəmidəki havanın miqdarı iki gəmi arasındakı boşluqla müqayisədə çox da böyük deyil.) Yəni partlayış yaxınlıqdakı gəminizə çatdıqda, qazın daşıdığı səslər hələ də davam edəcək eşitmək çox halsızdır. Mənə daha çox görünür ki, eşitdiyiniz şey, gəminizin gövdəsinə dəyən partlayış qəlpələri olacaq. İşarə etdiyiniz kimi, məsafədən asılıdır. Gəminiz birbaşa partlayan gəminin yanında olsaydı, bir şey eşitmə ehtimalı daha yüksək olardı, ancaq gəminiz və heyətiniz üçün də pis xəbər olacaq!

Bir supernova üçün demək olar ki, eynidir. Supernova partlayışından çıxan qazlar sürətlə genişlənir və sıxlıq sürətlə azalacaq. Supernovanı eşitmək üçün nə qədər yaxın olacağınıza əmin deyiləm, çünki Yer atmosferi dəyərlərinə yaxın sıxlıq əldə etmək üçün harada olmağınız lazım olduğuna əmin deyiləm və dəqiq bir şəkildə söyləmək üçün bir kompüter simulyasiyasına ehtiyacınız ola bilər. Ancaq bir ulduzun materialını genişləndirdiyiniz zaman qazın sıxlığının necə düşəcəyinə dair bir fikir əldə etmək üçün həqiqətən sadə bir hesablama etdim. Günəşin kütləsindən 50 qat bir ulduz götürsəniz və kütləsini Merkuri planetinin orbital məsafəsinə bərabər radiuslu bir fəza sahəsi üzərində paylasaydınız, sıxlıq onsuz da Yer kürəsindəki dəniz səviyyəsindəki atmosfer sıxlığından 10 qat az olardı. Merkuri günəşə olduqca yaxındır və hətta o məsafədə səslər eşidə bilməyəcəksiniz! Əslində ulduz kütlələrinin hamısı kosmosa atılmır və xaric olunan qazın sıxılmış şok dalğaları var. Ancaq əsas fikir budur ki, bir şey eşitmək üçün kifayət qədər yüksək sıxlıq əldə etmək üçün son dərəcə yaxın olmalısınız. Beləliklə, məsələn, yer üzündə bir supernova partlayışını heç vaxt eşitməyəcəyik. Biraz kədərlidir, amma yer həqiqətən səssizdir.

Səhifə son 22 iyun 2015-ci ildə yeniləndi.

Müəllif haqqında

Dave Kornreich

Dave was the founder of Ask an Astronomer. He got his PhD from Cornell in 2001 and is now an assistant professor in the Department of Physics and Physical Science at Humboldt State University in California. There he runs his own version of Ask the Astronomer. He also helps us out with the odd cosmology question.


Videoya baxın: Planetlərin İnanılmaz Səsləri (Sentyabr 2021).