Astronomiya

Orada yarısı qazlı və yarısı qayalı bir planet varmı? bu mümkündürmü?

Orada yarısı qazlı və yarısı qayalı bir planet varmı? bu mümkündürmü?

Dəfələrlə eşitmişəm ki, bu planet Yupiter kimi qazlıdır, bu planet qayalı planet kimi super torpaq kimidir və s. Qaz və qayanın qarışığı olan bir planet varmı?


Yəqin ki. Ekzoplanetlər haqqında nisbətən az şey bilinir, çünki yaxşı baxmaq üçün çox çətindir, lakin qayalıq bir dünyanın bir qaz nəhənginə bənzəyəcək qədər buz və / və ya qaz yığa bilməməsinin heç bir səbəbi yoxdur. İndi yarı qayalı yarı qaz nəhəngi (hidrogen / helium) nadir ola bilər. Yarım qayalı yarı "buzlar" çox mümkündür və ehtimal ki, bunlar artıq müşahidə edilmişdir. Planet meydana gəlməsini və elementar bolluğu anlamağa kömək edir.

Kütlənin atmosferi yığmağa və saxlamağa meylli olduğu və hidrogen və heliumun kainatdakı ən çox qaz olduğu bir qayda planet üçün böyük bir məhdudiyyət var. qayalı bir dünya kimi başlamış olsa belə, Yupiterə və ya Saturna bənzəmək.

Qayalı dünyalar, tez-tez oksigenlə əlaqəli Maqnezium, Silikon və Dəmir kimi elementlərə ehtiyac duyurlar. günəş sistemimizdəki qayalı dünyaların kütləsinin% 90-a yaxını bu 4 elementdən meydana gəlir və% 90-ı qayalı ekzoplanetlər üçün pis bir təxmin deyil.

Günəş sistemimizə əsasən:

Günəş sistemi kütləsinin təqribən .234% -i üçün dəmir% 0.117, Silikon% 0.065 və Maqnezium% 0.051 təşkil edir. Bu elementlərlə əlaqəli oksigen, Yerin tərkibini təxmin olaraq istifadə edərək, təxminən 50%, təxminən 0.35% əlavə edir. Hidrogen və Helium təxminən 97,6% təşkil edir ki, bu da Günəş sistemi kütləsinin təxminən 2% -ni hidrogen və helium deyil, buz və daha ağır qazlar şəklində qoyur. Bunlar əsasən su, ammonyak, CO2 və Metandır, daha az miqdarda digər qaz / buz var.

Bu rəqəmlər kobud, lakin təxmin üçün kifayətdir. Günəş sistemimizdə daşa bənzər materialdan təxminən 6 qat daha çox buz və kütləsinə görə daha çox qaz var və digər elementlərdən 40 qat çox hidrogen və helyum var.

Planetlərin hidrogen və helium tutması üçün kifayət qədər böyük olması lazımdır. Jupiter və Saturn günəş sistemimizdə hidrogen və helium bol olan tək planetdir. Kiçik qaz nəhəngləri olan Uran və Neptun da nisbətən az hidrogen və helyuma sahibdirlər.

Yəni kiçik bir qaz nəhəngi kimi bir şey yoxdur. Qaz nəhəngləri böyük olmalıdır və ya ümumiyyətlə mövcud deyillər. (Bir qaz nəhəngi atmosferi itirdiyinə görə kiçik bir qaz nəhəngi əldə edə biləcəyinizə dair bir qeyd hazırlamalıyam, ancaq bu bir keçid mərhələsində olardı).

"Buz nəhəngləri" ifadəsini sevmirəm, baxmayaraq ki, Neptun və Plutonu müəyyənləşdirmək üçün tez-tez istifadə olunur, çünki onlar əsasən hidrogen / helium deyil, ilk növbədə buzdur (su, metan, CO2, NH3). Onlara da isti ola bildikləri zaman "buz nəhəngləri" deməyi sevmirəm, buna görə planet və ya Neptun kimi Neptun ifadəsinə üstünlük verirəm.

Uran (Neptun tipli bir planet) əsasən buzlardan və daha ağır qazlardan ibarətdir ki, bu da yalnız% 3-10% hidrogen və helyumdur. Buzun təxminən 70-90% -i / hidrogen / helyum qazı deyil, qalan 7% -20% daha sıx materialın təxminləri. Bu, başqa bəzi elementlər, bəlkə də bəzi qatılaşmış karbon (almaz), daha yüksək kükürd və yüzdə Dəmirdən daha aşağı Dəmir və bəzi silikatlar kimi Dünya ola bilər. maqnezium-oksidlər, dəmir və dəmir-oksidlər, baxmayaraq ki, yüksək daxili temperatur, istiliyin 9000 dərəcə C-yə çatdığı planetin mərkəzinə doğru kimyəvi əlaqələr yolunda çox şey tərk edə bilməz.

Neptun Urana bənzəyir, lakin daha kütləvi və daha sıxdır. Daha çox su və bəlkə də daha böyük bir daxili mantiyaya sahib olduğu düşünülür, baxmayaraq ki, Uran kimi kütləsinin əksəriyyəti buz və ağır qazlardır (hidrogen / helium deyil).

Neptun və Uranın Metan, Ammonyak və Su şəklində hidrogen var, amma mən bu hidrogeni "ağır qazların / buzların" bir hissəsi hesab edirəm. Hər ikisi nisbətən az nisbətdə sərbəst hidrogen nisbətindədir (% 3 -10), Neptun kimi planetlər və Yupiter və Saturn kimi qaz nəhəngləri ilə kütlələrinin böyük hissəsini hidrogen təşkil edir.

Planetlərin necə meydana gəldiyini düşünməyə kömək edir. Kiçik planetlərin hidrogen və helium qazını saxlamaq üçün cazibə qüvvəsi azdır və günəş sistemləri hidrogenin donması üçün çox isti olur, buna görə də planetlər əksər hissəsi qatı və ya formasyon zamanı bir-birinə yapışan və bir-birinə yapışan buzlardan ibarətdir. Kifayət qədər cazibə qüvvəsi olduqda, bir atmosferi tutmağa başlaya bilər və ulduzdan daha da asanlaşdırır.

Nümunə olaraq Ay Titan bir atmosferə sahib olmaq üçün kiçikdir, ancaq günəşdən olduqca uzaqdır və əsasən səthindəki buzlardan ibarətdir, belə ki səthindəki buz əriyəndə atmosferi əsas etibarilə doldurur. Titan hələ də qazdan kənarda qalır və atmosferi itirir, amma atmosferi kifayət qədər yavaş itirir, atmosferi qoruyacaq, amma müəyyən mənada atmosferin keçildiyi bir keçid mərhələsindədir. Səthi buzda asanlıqla əriyən aşağı düşəndə ​​Yupiterin buzlu aylarına bənzəməyə başlamalıdır.

Beləliklə, orijinal sualınıza qayıdın. Bir çox kombinasiya mümkündür, bəziləri mümkün deyil. Körpə Jupiters (Neptun kütləsi) ehtimal ki, çox ehtimal ki, ulduzuna yaxın bir atmosferdə çox itirən bir qaz nəhəngi, bir körpə Yupiterə bənzəyir, ancaq Titan kimi bu keçid olardı.

Rocky Jupiters-in ehtimalı azdır, çünki hidrogen süd yolunun çox hissəsində 200-dən 1-ə qədər daşlı materialdan çoxdur. İndi bəzi günəş sistemləri digərlərindən daha çox "metaldır", beləliklə bu nisbət bir qədər dəyişəcək, ancaq bir dəfə qaz nəhənginin meydana gəlməsi üçün kifayət qədər kütlə olduqda, hidrogen bol element və Helium # 2 və hər hansı bir qayalıq nüvə ola bilər hidrogen və helium tərəfindən cırtdan olardı.

Ancaq qayalı bir Neptun, bunun üçün heç bir səbəb yoxdur. Yer üzündə maddi 8 torpaq kütləsi və 8 Yer kütləsi buz (və% 5 -10% hidrogen) olan bir planet əsasən qayalı bir Neptun olardı. Çox güman ki, bir az kiçik və əlbəttə ki, daha sıx olardı, lakin xarici görünüşü ilə hamısı fərqlənmir.

Su aləmləri "qayalı-neptun" kimi tanınan ümumi bir termindir. Onların nədən ibarət olduğunu dəqiq bilmirik, lakin sıxlıq təxminləri Uran və Neptunun əksəriyyəti olan suyun yüksək faizini (və ehtimal CO2, CH4, NH3) təklif edir.

Budur 20 Yer kütləsindən az ekzoplanetlərin cədvəli. Bu təxminlərdə xeyli səhv hüququ olduğuna şübhə edirəm, lakin az-çox qayalı-neptun mübahisəsi ilə razılaşır. Hər santimetr üçün 2 və ya 3 qram olan planetlər bu aralıqda olardı.

Qrafikə baxın: www.hpcf.upr.edu/~abel/phl/hec_plots/exoplanet_df.png">Mənbə.

Yalnız 1 və ya 2 Yer kütləsindən olan körpə Neptunları da mümkün ola bilər, ancaq yəqin ki, olduqca soyuq və ulduzlarından uzaq olmaları lazımdır, yoxsa atmosferlərini itirmək təhlükəsi qarşısında qalacaqlar.

Pluton kimi buz dünyaları olduqca kiçik ola bilər, lakin Plutonun atmosferi çox azdır. Planetlərin ümumiyyətlə atmosferini qorumaq üçün kifayət qədər böyük olmaları lazımdır. Çox soyuqdurlarsa, o atmosfer dondurur. Titan, yuxarıda qeyd etdiyim kimi, atmosferin səthindən gəldiyi və yavaş-yavaş itirdiyi bir yavaş keçid adlandırıla bilər. Sıxlığına əsaslanan Ceres, cisim kimi buzlu bir aydır, baxmayaraq ki, səth buzunun hamısı itib, ancaq səthinin altında çoxlu su / "buz" var.


@UserLTK cavabının olduqca tamamlandığını düşünürəm, amma fərqli bir nöqteyi-nəzərdən əlavə etmək istərdim.

Astronomlar, bütün insanlar kimi, sözlərdən istifadə etdiyimiz şeyləri kateqoriyalara ayırmağa meyllidirlər. Bu sürətli ünsiyyət üçün lazımdır, lakin bəzən bir kateqoriyanın və digərinin kənarında olan obyektlər var (qəhvəyi bir cırtdan düşünün).

Reallıq böyük miqyasda olduqca bənzəyir və nədən bəhs etdiyimizi anlamaq üçün onu kəsməyə, "rəqəmsallaşdırmağa" meylliyik, lakin demək olar ki, həmişə bir kateqoriyadan digərinə, hətta superpozisiyaya aid hədlərdə nümunələr olacaqdır. eyni obyekt iki kateqoriyaya aiddir.

İşarə edildiyi kimi, bir planetin qaz miqdarı ilk növbədə kütləsindən asılıdır. Eyni zamanda, günəş sistemimizdə kütləvi olaraq itkin düşən bir planet kateqoriyası var: super yerlər (və ehtimal ki mini-neptunlar ... yenə də düzgün bir ünsiyyət üçün təriflərdə istifadə etmək istədiklərimizlə əlaqəli və hər kateqoriyanın hüdudları. Buna girməyəcəyəm). Beləliklə, Yerin 1 torpaq kütləsi və təxminən 17-15 dünya kütləsi olan Neptun-Uran varsa, asanlıqla yarısı qaya və yarısı qaz olduğu üçün ortasında doğru kütləyə sahib bir planet təsəvvür edə bilərsiniz. Bəlkə 3, 5 və ya 8 Yer kütləsi, dəqiq 50% üçün tam kütlə haqqında bir fikir yoxdur. Bu həm də meydana gəlməsindən və təkamülündən asılıdır.


Kainatdakı Ən Qəribə və Ən Dəhşətli Planetlər

HD 189733 b: 5400 mil / saata qədər külək - səsin sürətindən yeddi dəfə çoxdur. Mavi, silikat hissəcikləri olan bir atmosferdən gəlir və qəzəbli küləklər zamanı şüşələri yan tərəfə yağdırmağa imkan verir. Kredit: NASA

Ekzoplanetlər öz günəş sistemimiz xaricindəki digər ulduzların ətrafında dövr edən planetlər olaraq təyin olunur. Gözəl dünyaya bənzər mühitlərdən, amansız səthlərinə görə “cəhənnəm planetləri” ləqəbli dünyalara qədər çox müxtəlifdirlər. Almazdan hazırlanmış planetlərdən tutmuş planetlərə qədər dərin bir donda hər şeyi tapa bilərsiniz. Ulduzlarına o qədər yaxın olan planetlər ki, kütlələri hər saniyədə qoparılır və planetlər günəşindən uzaq olan yerlərdə hələ mövcud olmalarının necə mümkün olduğuna əmin deyilik. Bəzi planetlər hiyləgərdir və kainatımızda qaranlıqda dolaşır, bəzilərinin o qədər uzun illəri var ki, dünyalarındakı bir il bizimki ilə 900.000 ilə bərabərdir.

Bu günə qədər 3.730 təsdiqlənmiş ekzoplanetimiz, ekzoplanet olmaq üçün 2724 potensial namizədimiz və 2.783 planet sistemi (planetləri təsdiqlənmiş ulduzlar) var.

Mən bu planetlərin ən vəhşi və ən dəhşətlisi siyahısını topladım.

CoRot-7 b səthində günəş doğuşunun təsviri. Kredit: NASA

Ölçü: 1,5 Yerdən bir az çox

Orbital dövr: 20 saat və ya .9 Dünya günü

Şiddətli ifrat dünyası. Birində iki cəhənnəm.

Bu planetdəki gün doğmasının bu qədər sıx görünməsinin səbəbi, ulduzuna bizim günəşimizdən 60 qat daha yaxın olmasıdır. Yəni CoRot-7 b ulduzu səmada 360 qat daha böyükdür. Gündüz tərəfində, bu planet 4.00 dərəcə F-yə çata bilər, qaya əridib buxarlanacaq qədər isti. Soyuducu cəbhələrdəki kondensasiya çınqılların əmələ gəlməsinə və daha sonra daşların yağmasına səbəb olur. Nəzəri modellər planetə qaynayan okean və lav verir. Bu planet həmişə günəşə baxan bu alov və kükürd yarısı ilə mövqeyinə kilidlənmişdir. Planetin digər yarısı şiddətli bir soyuqdur və -392 dərəcə F-yə çatır, bu səbəbdən birində iki cəhənnəm olduğu deyilir.

2009-cu ildə kəşf edildikdə, CoRot-7 b, kəşf edilən ilk qayalı, Yer tipli ekzoplanet olduğu düşünülürdü. Ancaq indi bunu yaşayış üçün əlverişsiz kimi təsnif edirik və həyat ehtimalını bu dünyaya heç kimi qoyuruq. Dünyadan 100 dəfə böyük bir qaz nəhəngi kimi meydana gəldiyinə inanılır. Ulduzuna yaxınlaşarkən yalnız daşlı bir nüvə qalana qədər qaz tökdü.

Ölçü: Neptun qədər

Orbital dövr: 2.6 Yer günü

"Bildiyimiz ən ekzotik ziddiyyətlərdən biri."

Yerdən 30 işıq ili uzaqda ulduzundan 2,5 milyon mil məsafədə olan bir planet olan GJ 436 b planetidir (müqayisə üçün Merkuri günəşdən 36 milyon mil məsafədədir). İstiliyi təxminən 822 dərəcə F, şübhəsiz ki, suyun buxarlanacağı qədər isti. Və hələ bu planet o qədər cəlbedicidir, çünki suyu qatı formada qalır. Yəni GJ 436 b yanan buz planetidir. Bu, Yer üzündə tapdığınız buz növü deyil, daha sıx və daha kristal bir quruluşa sahib olduqda ortaya çıxan Ice VII adlı xüsusi bir buzdur. Alimlər bu buzun planetin özəyindəki güclü cazibə qüvvəsi sayəsində meydana gəldiyinə inanırlar.

GJ 436 b ilə ziddiyyətlər bununla bitmir. Xarici hidrogen və helium qazının təbəqəsi çox miqdarda metanla nəticələnməlidir, buna baxmayaraq elm adamları planetdə mövcud olduğundan 7000 qat daha az metan görürlər. Bunun əvəzinə istiliyin isti olduğu planetin nüvəsindən çıxa biləcək çox miqdarda karbonmonoksit var.

55 Cancri E

Orbital dövr: .7 Dünya günü

"Qəribə şeylər alacakaranlıq zonasında cərəyan edir və qəribə hələ də Jenssen planetidir."

Jenssen olaraq da bilinən bu planet 40 işıq ili uzaqlıqdadır və ən məşhuru 1/3 almaz olduğu ilə məşhurdur. Bu, həm günəşdən, həm də içəridən istilik və təzyiqin planetin kütləsini almaz halına gətirməsinə imkan verən, əsasən karbondan ibarət olan bir atmosferin nəticəsi ola bilər. Hal-hazırda 26.9 milyon dollar (bir milyon dollar 10³⁰) dəyərindədir.

CoRot-7 b-yə bənzər bir şəkildə, Jenssen gelgit kilidlidir və planetin bir tərəfi həmişə günəşlə, digər tərəfi isə daim qaranlıqda olur. Ulduzuna o qədər yaxındır ki, su maye vəziyyətdə ola bilməz və əvəzinə superkritik vəziyyətdə mövcuddur - maye ilə qaz arasında haradasa qəribə bir davranış. İstiliyin 4000 dərəcə F-yə çatdığı planetin gülünc dərəcədə isti tərəfində və ya qaranlıq "alacakaranlıq zonasında" olsun, Jenssen üzərində sağ qalmağın bir şansı yoxdur. Buraya əlavə vuruş budur ki, Hubble planetin səthinin altından sızan hidrogen siyanürün nə ola biləcəyini aşkar edərək bizə çox qızdırılan zəhərli maye verdi.

Günəş planetini yeyir və yumurtaya bənzər bir forma məcbur edir. Kredit: NASA

Orbital dövr: 1.1 Yer günü

Bu qədər uzanan bir forma uzanan bir planet görmək qəribədir və buna baxmayaraq Wasp 12 b-nin ana ulduzunun çəkisi tam olaraq budur. Planetin hər il təqribən 189 kvadrilyon ton nisbətində günəşi parçalandığı və tükəndiyi üçün yalnız 10 milyon il qaldığı təxmin edilir.

Bununla birlikdə, yalnız günəşi istehlak edən deyil. Wasp 12 b belə bir qara qara ekzoplanet görəcəyini gözləməyən alimlər üçün sürpriz oldu. Dünya işığın 94% -ini əks etdirmək əvəzinə mənimsədiyi bənzərsiz bir xüsusiyyətə malikdir. Buna “asfalt kimi qara” deyilib.

Ölçü: Yerin ölçüsü

Orbital dövr: 1,5 Dünya günü

"Altı qırmızı, zahirən qan aylarının işığı."

Yeddi planet və mərkəzində bir qırmızı ulduz olan bir sistemdə qaranlıq tərəfdən baxışlar göydə altı parlaq qırmızı “ay” ola bilər. Bunlar əslində ay deyil, əksinə üçü sistemin yaşana biləcəyi bölgədə olan işığı əks etdirən altı böyük dünyadır. Planet isti (təqribən 2240 dərəcə F) və sistemindəki digər planetlərlə birlikdə Yerdəki qədərimizdən 250 qat daha çox suya sahib olduğu təxmin edilir. Bu sistemdəki planetlər% 5-ə qədər su ola bilər, halbuki planetimiz yalnız% 0,02 sudur. Trappist planetlərindən ən az ikisinin maye suya sahib olduğu, Trappist-1b üzərindəki suyun buxar şəklində olacağı düşünülür.

Bu planetin Yer kimi bir qayalıq dünyası olduğu və Yupiter kimi bir qaz nəhəngi olmadığı düşünülür.


Hubble, İkinci Atmosferində Ola bilən Dünyadakı Planeti tapır

41 işıq ili uzaqlıqdakı qırmızı cırtdan ulduzun ətrafında dövr edən GJ 1132 b adlanan Yer ölçülü, qayalı bir ekzoplanetdir. Bəzi cəhətlərdən GJ 1132 b, Dünya ilə maraqlı paralellərə sahibdir, lakin digər cəhətdən çox fərqlidir. Fərqlərdən biri odur ki, dumanlı, dumanlı atmosferdə zəhərli hidrogen, metan və hidrogen siyanür qarışığı var. NASA & # 8217s Hubble Space Teleskopunu istifadə edən elm adamları bunun planetin orijinal atmosferi olmadığını və birincisinin GJ 1132 b & # 8217s yaxınlıqdakı ana ulduzdan çıxan köpüklü radiasiyanın partladığını sübut etdilər. "İkinci dərəcəli atmosfer" olaraq adlandırılan planetin planetin səthinin altındakı ərimiş lava kimi meydana gəldiyi düşünülür və vulkanik çatlaqlardan davamlı olaraq süzülür. Bu çatlardan sızan qazlar, atmosferi daim doldurur, əks halda ulduz tərəfindən soyulacaqdır. Günəş sistemimiz xaricindəki bir dünyada ilk dəfə olaraq ikincil bir atmosfer aşkar edildi.

Bu, qırmızı bir cırtdan ulduzun ətrafında 41 işıq ili uzaqlıqda yerləşən Yer ölçülü, qayalı ekzoplanet GJ 1132 b sənətkarının təəssüratıdır. NASA & # 8217s Hubble Space Teleskopunu istifadə edən elm adamları, bu planetin orijinal atmosferini itirdiyini, lakin zəhərli bir hidrogen, metan və hidrogen siyanür qarışığı ehtiva edən ikinci bir mühit qazandığını sübut etdi. Hubble, ekzoplanet atmosferində süzülən ana ulduzun işığı olaraq bu qazların & # 8220parmak izlərini & # 8221 aşkar etdi. Planet Hubble tərəfindən çəkilmək üçün çox uzaq və çox qaranlıqdır. Bu, astronomların bu uzaq dünyada nələrin getdiyini inandığını göstərir. Planetin dumanlı, dumanlı atmosferinin altında yalnız bir neçə yüz fut qalınlığında nazik bir qabıq ola bilər. Səthin altındakı ərimiş lavalar davamlı olaraq vulkanik çatlardan sızır. Bu çatlardan süzülən qazlar, atmosferi daim doldurur, əks halda planetdən gələn ulduzlar və ulduzların yaxınlıqdakı ulduzları ilə təmizlənəcəkdir. Sistemdəki başqa bir planetdən çəkilən cazibə qüvvəsi, GJ 1132 b & # 8217s səthini qırıq yumurta qabığına bənzəyir. Günəş sistemimizin xaricindəki bir planetdə ilk dəfə olaraq sözdə & # 8220sekonder atmosfer & # 8221 aşkar edilmişdir. Kredit: NASA, ESA və R. Hurt (IPAC / Caltech)

Neptun kimi qazlı bir planetdən zəhərli atmosferi olan isti, qayalı bir dünyaya çevrilən GJ 1132 b, planetlərin kəskin fiziki dəyişikliklərə məruz qaldığını göstərir.

NASA & # 8217s Hubble Space Teleskopunu istifadə edən elm adamları, uzaq bir ulduzun ətrafında dövr edən bir planetin atmosferini itirdiyini, ancaq vulkanik fəaliyyət sayəsində ikinci bir planet qazandığını sübut etdi.

Planet GJ 1132 b, atmosferin qalın hidrogen yorğanına sahib bir qazlı dünya olaraq başladığı fərziyyəsidir. Yerin diametrinin bir neçə qatından başlayan bu & # 8220sub-Neptun & # 8221 adlandırılan, isti, gənc ulduzun ətrafındakı güclü radiasiya səbəbindən ilkin hidrogen və helyum atmosferini tez itirdiyinə inanılır. Qısa müddətdə belə bir planet Yerin ölçüsündə təxminən çılpaq bir nüvəyə qədər soyulacaqdı. İşlər maraqlı olduqda & # 8217;

Astronomları təəccübləndirən Hubble, nəzəriyyələrinə görə, hazırda mövcud olan & # 8220 ikinci bir atmosfer olan bir atmosferi müşahidə etdi. Kompüter modelləşdirmə yolu ilə birbaşa müşahidə sübutları və nəticələrin birləşməsinə əsaslanan ekip, atmosferin molekulyar hidrogen, hidrogen siyanür, metandan ibarət olduğunu və eyni zamanda bir aerosol dumanı olduğunu bildirir. Modelləşdirmə aerosol dumanının Yerdəki dumana bənzər fotokimyəvi olaraq istehsal olunan karbohidrogenlərə əsaslandığını göstərir.

Elm adamları GJ 1132 b-dəki mövcud atmosfer hidrogenini planetə əridilmiş magma mantosuna daxil olmuş və indi yeni bir atmosfer yaratmaq üçün yavaş-yavaş vulkanik proseslərlə sərbəst buraxılan orijinal atmosferdəki hidrogen kimi şərh edirlər. Bu gün gördüyümüz atmosferin kosmosa qaçan hidrogen tarazlığını təmin etmək üçün davamlı olaraq doldurulduğuna inanılır.

& # 8220Bu, çox həyəcan verici, çünki indi gördüyümüz atmosferin yenidən yarandığına inandığımız üçün ikincil bir atmosfer ola biləcəyini söylədik & # 8221, tədqiqatın həmmüəllifi NASA və Cənubi Kaliforniyadakı Jet Propulsion Laboratoriyasının (JPL) Raissa Estrela dedi. . & # 8220 Əvvəlcə bu yüksək dərəcədə şüalanmış planetlərin atmosferlərini itirdiklərinə inandığımız üçün olduqca darıxdırıcı ola biləcəyini düşündük. Ancaq Hubble ilə bu planetin mövcud müşahidələrinə baxdıq və dedik ki, "yox, orada bir atmosfer var." & # 8221

Ölçülərinə və sıxlığına görə Dünyaya bənzəyən qayalı ekzoplanet GJ 1132 b, vulkanik qazlardan ibarət dumanlı bir atmosferə sahibdir. Alimlər təqribən 41 işıq ili uzaqlıqdakı qırmızı cırtdan bir ulduzun ətrafında dövr edən GJ 1132 b-nin günəş sistemimizdəki aləmlərlə ortaq cəhətləri və böyük fərqləri olduğunu söyləyirlər. Dumanlı görünüşü, Saturnun ən böyük ayı, əhəmiyyətli bir atmosferə sahib yeganə günəş sistemi ayı Titan ilə müqayisə edilə bilər - Titan daha soyuq olsa da. Öz Yerimiz tarixinin əvvəllərində belə dumanlı bir görünüşə sahib ola bilərdi, baxmayaraq ki, Dünyadan fərqli olaraq, yeni planet yaşayış üçün çox isti. Və GJ 1132 b, ehtimal ki, ilk hidrogen-helium atmosferinin ulduzundan gələn şüalanma ilə ləğv edildikdən sonra vulkanik fəaliyyət nəticəsində yaranan “ikinci bir atmosferə” malikdir. Kredit: NASA / JPL-Caltech / Lizbeth B. De La Torre

Tapıntılar, digər ekzoplanetlər, günəş sistemimiz xaricindəki planetlər üçün təsir göstərə bilər.

& # 8220Nə qədər quru planetləri quru kimi başlamaz? Bəziləri alt-Neptun kimi başlaya bilər və ilkin atmosferi foto buxarlandıran bir mexanizm sayəsində yer üzünə çevrilirlər. Bu proses, ulduz daha isti olduqda bir planetin həyatında erkən işləyir və & # 8221; JPL-nin aparıcı müəllifi Mark Swain dedi. & # 8220Bundan sonra ulduz soyuyur və planet sadəcə orada oturur. Beləliklə, ilk 100 milyon ildə atmosferi bişirə biləcəyiniz bu mexanizmə sahib oldunuz və sonra işlər düzəldi. Və atmosferi bərpa edə bilsəniz, bəlkə də onu qoruya bilərsiniz. & # 8221

Bu süjet GJ 1132 b, Yer ölçülü, qayalı ekzoplanetanın atmosfer spektrini göstərir. Narıncı xətt model spektrini təmsil edir. Müqayisə üçün, müşahidə olunan spektr səhv nöqtələri ilə birlikdə ortalama məlumat nöqtələrini təmsil edən mavi nöqtələr kimi göstərilir. Bu analiz əsasən metan və hidrogen siyanür qarışığı ilə hidrogen atmosferi olan GJ 1132 b ilə uyğundur. Planetin işığın dağılmasına səbəb olan aerozolları da var. Planetin ilkin atmosferini itirməsindən sonra yenilənmiş və ikinci bir atmosfer olaraq adlandırılan & # 8220; ikinci bir atmosfer, günəş sistemimizin xaricindəki bir dünyada aşkar edildi. Kredit: NASA, ESA və P. Jeffries (STScI)

Bəzi cəhətlərdən Yerdən təxminən 41 işıq ili məsafədə yerləşən GJ 1132 b, Dünya ilə tantal paralellərə malikdir, lakin bəzi cəhətdən çox fərqlidir. Hər ikisinin də təxminən 4,5 milyard yaşında olduğu kimi sıxlıqları, oxşar ölçüləri və oxşar yaşları var. Hər ikisi də hidrogen əsaslı bir atmosferlə başladı və hər ikisi soyumadan əvvəl isti idi. Ekip & # 8217s iş hətta GJ 1132 b və Earth səthində oxşar atmosfer təzyiqi olduğunu göstərir.

Fəqət, planetlərin bir-birindən çox fərqli forma tarixləri var. Dünyanın bir Neptunun sağ qalan nüvəsi olduğuna inanılmır. Və Yer Günəşimizdən rahat bir məsafədə dövr edir. GJ 1132 b qırmızı cırtdan ulduzuna o qədər yaxındır ki, hər yarım gündə bir dəfə ana ulduz ətrafında bir orbitə çıxır. Bu son dərəcə yaxınlıq, GJ 1132 b-ni toplu şəkildə kilidli saxlayır və eyni üzünü hər zaman ulduzuna göstərir, necə ki Ayımız bir yarımkürəni Yer kürəsinə daimi olaraq baxır.

& # 8220Sual budur ki, mantonu maye və güc vulkanizmi olaraq qalacaq qədər isti saxlayan nədir? & # 8221, Swain-ə soruşdu. & # 8220Bu sistem xüsusi bir sistemdir, çünki olduqca çox gelgit istiləşmə imkanı var. & # 8221

Gelgit istiləşmə sürtünmə nəticəsində meydana gələn bir fenomendir; bir planetin enerjisi orbitə və fırlanma planetin içindəki istilik kimi yayılmışdır. GJ 1132 b eliptik bir orbitdədir və ona təsir göstərən gelgit qüvvələri, ev sahibi ulduzuna ən yaxın və ya uzaq olduqda ən güclüdür. Ev sahibi ulduz sistemindəki ən azı bir başqa planet də cazibə qüvvəsi ilə planetə çəkilir.

Nəticələri, planetin bu cazibə qüvvəsi ilə sıxılması və ya uzanmasıdır. & # 8221 Bu gelgit isidici mantiya mayesini uzun müddət saxlayır. Öz günəş sistemimizdəki yaxın bir nümunə, Yupiterdən və qonşu Jovian aylarından gələn bir gelgit dartışı səbəbiylə davamlı vulkanik fəaliyyət göstərən Yupiter & # 8217s moon Io.

GJ 1132 b & # 8217s isti salonu nəzərə alaraq, qrup planetin daha soyuq olduğuna, üstü örtülü qabığın son dərəcə incə olduğuna, bəlkə də yalnız yüz fut qalınlığa sahib olduğuna inanır. Vulkanik dağlara bənzəyən hər hansı bir şeyi dəstəkləmək üçün çox zəifdir. Düz ərazisi də gelgit bükülməsinə görə yumurta qabığı kimi çatlamış ola bilər. Bu cür çatlardan hidrogen və digər qazlar çıxa bilər.

Yaxınlaşacaq NASA-nın James Webb Space Teleskopu bu ekzoplaneti müşahidə etmək qabiliyyətinə malikdir. Vebin infraqırmızı görmə qabiliyyəti alimlərin planetin səthinə düşməsini təmin edə bilər. & # 8220Maqma hovuzları və ya vulkanizmə davam edərsə, bu bölgələr daha isti olacaq & # 8221. & # 8220Bu daha çox emissiya yaradacaq və buna görə potensial olaraq faktiki geoloji fəaliyyətə baxacaqlar; bu həyəcan verici! & # 8221

Komanda & # 8217s tapıntıları yaxın gələcək sayında yayımlanacaq Astronomiya jurnalı.

İstinad: & # 8220Daşlı bir ekzoplanetdə bir atmosfer aşkarlanması & # 8221 Mark R. Swain, Raissa Estrela, Gael M. Roudier, Christophe Sotin, Paul Rimmer, Adriana Valio, Robert West, Kyle Pearson, Noah Huber-Feely və Robert T Zellem, Qəbul edildi, Astronomiya jurnalı.
arXiv: 2103.05657


Tək qurd

Çoxdan itirilən planet hələ də orada ola bilər. May ayında Yaponiyadakı astronomlar ulduzlar arasındakı qaranlıq boşluqda gəzən tək planetləri gördüklərini elan etdilər. Bu tək qurdlar, ulduzlara bağlı dünyalardan daha çox yayılmış ola bilər, deyə komanda bildirdi. Beşinci qaz nəhəngi hələ də oradadırsa, gəzən ekzoplanetlərdən biri olacaq.

Bu gün planetlərdə başqa qardaşları da ola bilər. Əvvəlki tədqiqatçılar, beşinci qayalı bir planetin Mars ilə Yupiter arasındakı bir orbitdən atıldığını və super Yerlərin Yupiter və ya Neptun tərəfindən yutulduğunu iddia etmişlər.

& # 8220Günəş sistemimiz indi sakit və sakit görünür, amma bu şiddətli keçmişi olduğunu çox bilirik & # 8221 Nesvorny deyir. & # 8220Sual budur ki, bu nə qədər şiddətlidir? & # 8221

Nesvorny, yeni planet üçün ad üçün həmkarlarından bir neçə təklif verdi. Bunlara Yunan mifologiyasından yeraltı dünyasının görünməmiş tanrısı Hades və Dr Seuss & # 8217s kitabından & # 8220Thing 1 & # 8221 daxildir. Şapkadakı pişik. İkincisi, gələcək işlər birdən çox planetə ehtiyac olduğunu göstərirsə, bir & # 8220Thing 2 & # 8221 üçün bir imkan yaradır. Ancaq hələ inandırılmayıb. & Heç birini bəyəndiyimdən əmin deyiləm və etiraf etdi.

Köhnə bir planet üçün yeni bir ad

Günəş sistemi və çoxdan bəri itirilən planet nə adlanmalıdır?

Nesvorny-nin həmkarlarından bir neçə təklifi var. Bunlara Yunan mifologiyasından yeraltı dünyasının görünməmiş tanrısı Hades ve Dr Seuss & # 8217s kitabından & # 8220Thing 1 & # 8221 daxildir. İkincisi, gələcək işlər birdən çox ayrılmış planetə ehtiyac olduğunu göstərirsə, bir & # 8220Thing 2 & # 8221 üçün imkan yaradır.

Ancaq hələ inandırılmayıb. & Heç birini bəyəndiyimdən əmin deyiləm, & # 8221 deyir.

Twitter-də təkliflər istənildikdən sonra oxucular planet üçün çox sayda ad çıxardılar. Bunlara @HLNdevon Liber-dən zəhərli qazların Roma tanrıçası olan Mephitis, @nothingkitten-dən azad və # şərab tanrısı və Nesvorny'nin favorisi olan & # 8220sar syem & # 8221, itirilmiş & # 8220 8221 @Craig_McGlashan tərəfindən təklif olunan & # 8220solar sistemdən & # 8221. @Newscientist-ə daha çox təklif, xahiş edirəm.


Qalaktikadakı ən qədim ulduzlardan biri bir Planetə sahibdir. Kainatın Təxminən Başlanğıcında Qaya Planetləri Yaranırdı

Ən erkən Kainata gedən qayalı bir planet tapmaq təəccüblü olarmı? Bu olmalıdır. İlk Kainat qayalı planetlərin meydana gəlməsi üçün lazım olan daha ağır elementlərdən məhrum idi.

Ancaq astronomlar birini Samanyolu burada tapdılar.

Böyük Partlayışdan sonra Kainat bir az litium olan hidrogen və helyum kimi yüngül elementlərdən başqa heç bir şeydən ibarət deyildi. Qayalı planetlərə astronomların metal dedikləri karbon, oksigen və dəmir kimi daha ağır elementlər lazımdır. O ağır elementlər yalnız ulduzların qəlbində əmələ gələ bilər. Və ilk ulduzlar Böyük Partlayışdan təxminən 200 milyon il sonra meydana gəlməmişdir.

Kainatın başlamasından bir müddət sonra əmələ gələn hər hansı bir son dərəcə qədim planet, qayalı deyil, qazlı olmalıdır. Ulduzların Kainatı daşlı planetlər üçün ağır elementlərlə əkməsi üçün kifayət qədər vaxt yox idi. Yoxsa var idi?

Sözü gedən planet TOI 561 olaraq bilinən ulduzun ətrafında dövr edir. TOI, TESS Nesnə Nisbəsi deməkdir, yəni NASA & # 8217s TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ilə görüldü. TOI 561, Samanyolu'nun təxminən 10 milyard yaşında olan ən köhnə ulduzlarından biridir.

TESS planeti tapdı və tədqiqatçılar qrupu bu barədə daha çox məlumat əldə etmək üçün Keck Teleskopu ilə müşahidələrdən istifadə etdilər. Kəşflərini Amerika Astronomiya Cəmiyyətinin 2021-ci il yanvar iclasında təqdim etdilər. Bulgularını ayrıca & # 8220The TESS-Keck Survey adlı bir məqalədə yayımladılar. II. Ultra qısa müddətli bir Qayalı Planet və Qalaktik Qalın Disk Ulduz TOI-561-dən Keçən Qardaşları. & # 8221 Bu Astronomical Journal-da dərc olunmuş və baş müəllif Dr. Lauren Weiss, Beatrice Watson Parrent Postdoctoral Hawaii Universitetinin Astronomiya İnstitutu.

TOI 561 nadir şirkətdir. Qalaktik qalın disk adlandırılan ulduzlardan biridir. Qalaktik qalın disk demək olar ki, tamamilə kimya və hərəkəti incə diskdən fərqli olan qədim ulduzlardan ibarətdir. TOI 561 daxil olmaqla qalın disk ulduzları, metalda nazik diskdəki ulduzlara nisbətən daha azdır. Beləliklə, onun ətrafında fırlanan qayalı bir planet tapmaq təəccüblüdür.

Samanyolu qalaktikasının struktur komponentlərini göstərən illüstrasiya. TOI-561 ulduzu nadir, yaşlı bir ulduz populyasiyasını ehtiva edən qalın diskdə (qırmızı-narıncı ilə işarələnmişdir) yerləşir. Təxminən bütün bilinən planetlər nazik diskdə (narıncı rəngdə işarələnmiş) tapılsa da, TOI-561 ətrafında dövr edən yeni kəşf edilmiş qaya-lava ekzoplaneti, qalaktik qalın disk ulduzu ətrafında dövr edən ilk təsdiqlənmiş qayalı planetlərdən biridir.
Kredit: Kaley Brauer, MIT

& # 8220Toy-561-in ətrafında dövr edən qayalıq planet hələ aşkar edilmiş ən qədim qayalıq planetlərdən biridir. Mövcudluğu, kainatın 14 milyard il əvvəl yarandığı gündən bəri qayalı planetlər yaratdığını göstərir. & # 8221, aparıcı müəllif Weiss'in bir açıqlamasında.

TOI-561b adlanan planet, ulduzunun qarşısından keçərkən aşkar edilmişdir. Adından da bəhs edildiyi kimi, TESS bir planet öz baxış sahəsindəki bir ulduzun qarşısından keçəndə ulduz işığına dalmağı təyin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Astronomlar işığın azalmasını ölçərək planetin ölçüsünü ölçə bilər və bu vəziyyətdə planetin təxminən 1,5 Yer radiusunda olduğunu göstərir.

Planet tranzitləri haqqında məlumatların göründüyü yerlərdə & # 8217. TOI 561b, TESS & # 8217s baxımından ulduzunun qarşısından keçəndə ulduz işığında ölçülmüş daldırma göstərir. Image Credit: Weiss və digərləri, 2021

Ekip, təqib müşahidələri üçün Keck Rəsədxanasından istifadə etdi. Keck, planetin aşkarlanmasını təsdiqləmək üçün Yüksək Çözünürlüklü Echelle Spektrometresi (HIRES) adlı xüsusi bir cihaza sahibdir. HIRES, astronomlara planetin cazibə qüvvəsinin səbəb olduğu ulduzdakı titrəməni ölçməyə imkan verir. Bu ölçü planetin kütləsini ortaya qoyur. Bu vəziyyətdə kütlə TOI 561b-nin qazlı deyil, sıx bir qayalı planet olması lazım olduğu qədər - Yer kürəsindən üç dəfə böyükdür. There are two other planets orbiting TOI-561, but they’re both gas planets.

This figure from the study shows planet bulk density vs. planet radius for small planets with measured radii and masses, based on results from the NASA Exoplanet Archive. TOI 561 b, c, and d are shown. Planets in our Solar System are shown for comparison. Image Credit: Weiss et al, 2021.

The origin of the old stars in the galactic thick disk is unclear. They could be the remnants of an ancient galaxy that was swallowed up by the Milky Way. Or they could be the first stars to form in the Milky Way. Or it could be something else. Nobody’s certain.

As a planet orbiting an ancient, 10 billion-year-old star, it’s been through a lot. The wandering motion of stars in the disk sometimes takes them above the galactic plane. An observer on TOI 561b would have been gifted some stunning views of the Milky Way’s beautiful spiral structure. “I wonder what view of the night sky would have been accessible from the rocky planet during its history,” said Weiss.

Artist’s rendition of TOI-561, one of the oldest, most metal-poor planetary systems discovered yet in the Milky Way galaxy. This 10 billion-year-old system has a hot, rocky exoplanet (center) that’s one and a half times the size of Earth as well as two gas planets (to the left of the rocky planet) that are about twice as large as Earth. Credit: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

But there were likely no observers. Not now, anyway. Though the long history of the planet is unknown, it’s too hot for life in the present-day. TOI 561b in an ultra-short period (USP) planet. It orbits TOI 561 twice each Earth day at a distance that keeps the surface at about 2000 degrees Kelvin (1721 C 3140 F.) So while it is a rocky planet, that rock is likely magma on the surface.

What does this discovery mean? Well, it would be surprising if it was the only one. It’s likely an indication that there’s a whole population of ancient, rocky planets orbiting ancient stars.

In fact, TOI 561b isn’t the first planet detected around a galactic thick disk star. The Kepler mission found five sub-Earth size planets orbiting the triple star system Kepler 444. Kepler 444 is estimated to be just over 11 billion years old, and its five planets are all rocky planets smaller than Venus. They’re also very close to their star and are blisteringly hot.

There’s also LHS 1815b. It’s orbiting an M dwarf star in the thick disk and was discovered in early 2020. It’s a rocky super-Earth and has a blistering surface temperature due to its proximity to its star.

An illustration of LHS 1815b, an ancient rocky exoplanet orbiting a star in the galactic thick disk. Image Credit: NASA

There’s still some mystery in this discovery. Not so much over the planet itself, but the thick disk. There’s disagreement and uncertainty on the nature of the galactic thick disk itself. Some astronomers think it doesn’t even exist as a distinct structure. In 2012 a group of astronomers published a paper in the Astrophysical Journal titled “The Milky Way Has No Distinct Thick Disk.” They argued that there is no distinct thick disk and say their data showed that “…the Milky Way has a continuous and monotonic distribution of disk thicknesses: there is no “thick disk” sensibly characterized as a distinct component.”

Nobody’s denying the existence of the ancient stars themselves or the ancient rocky planets orbiting them. But what the existence of those planets means for our understanding of the Universe is not clear yet.


Rocky Versus Gaseous Planets

In our Solar System, we have two kinds of planets: small, rocky , dense planets that are similar to Earth and large, gaseous planets like Jupiter. From what we astrophysicists have detected so far, all planets fall into these two categories.

In fact, when we look at the data from planet-hunting missions such as the Kepler mission or from the Transiting Exoplanet System Satellite , there is a gap in the planet sizes. Namely, there aren’t many planets that fulfill the definition of a “super-Earth,” with a radius of one and a half to twice Earth’s radius and a mass that is five to 10 times greater.

So the question is, why aren’t there any super-Earths? Why do astronomers only see small rocky planets and enormous gaseous planets?

The differences between the two kinds of planets, and the reason for this super-Earth gap, has everything to do with a planet’s atmosphere – especially when the planet is forming.

When a star is born , a huge ball of gas comes together, starts to spin, collapses in on itself and ignites a fusion reaction within the star’s core. This process isn’t perfect there is a lot of extra gas and dust left over after the star is formed. The extra material continues to rotate around the star until it eventually forms into a stellar disk: a flat, ring-shaped collection of gas, dust, and rocks.

During all of this motion and commotion, the dust grains slam into each other, forming pebbles which then grow into larger and larger boulders until they form planets. As the planet grows in size, its mass and therefore gravity increases, allowing it to capture not only the accumulated dust and rocks – but also the gas, which forms an atmosphere.

There is lots of gas within the stellar disk – after all, hydrogen and helium are the most common elements in stars and in the universe. However, there is considerably less rocky material because only a limited amount was made during star formation.


Light Blockers

Kepler looked for exoplanets by measuring changes in the amount of light received from a particular star. An exoplanet passing in front of a star blocks some of the light, albeit a tiny percentage. So Kepler looks for any small changes.

But this approach assumes that stars produce a relatively constant amount of light, just like our Sun. But one of Kepler’s early discoveries was that this assumption is wrong. Sun-like stars turn out to be much more variable than astronomers had thought and this variability hides the presence of exoplanets. “Identifying habitable zone rocky planets proved to be a greater challenge than anticipated,” according to Bryson and his team.

In response, NASA extended Kepler’s mission from four to eight years, in the hope that the extra data would help to reveal more exoplanet candidates. But then disaster struck. To gather light, the space telescope must point with great accuracy at a small piece of sky and the spacecraft is equipped with four reaction wheels that control its orientation.

But in 2012 and 2013, two of the wheels failed leaving the spacecraft crippled. Lower precision observations continued until 2018 when the spacecraft finally died but the new data never quite made up for the problems associated with star variability.

As a result, the final data release from Kepler contains just 9 potentially habitable candidates. These are unambiguously rocky planets within the parent star’s habitable zone that are a similar size to Earth (between 0.5 and 1.5 times Earth’s radius).


Why planets have size limits

Artist’s concept of a planet-forming disk made from rock and gas surrounding a young star. Image via NASA/JPL-Caltech/ SwRI/ MSSS/ Gerald Eichstädt/ Seán Doran.

Scientists have discovered over 4,000 exoplanets outside of our solar system, according to NASA’s Exoplanet Archive.

Some of these planets orbit multiple stars at the same time. Certain planets are so close to their star that it takes only a handful of days to make one revolution, compared to the Earth which takes 365.25 days. Others slingshot around their star with extremely oblong orbits, unlike the Earth’s circular one. When it comes to how exoplanets behave and where they exist, there are many possibilities.

And yet, when it comes to sizes of planets, specifically their mass and radius, there are some limitations. And for that, we have physics to blame.

I am a planetary astrophysicist and I try to understand what makes a planet able to support life. I look at the chemical connection between stars and their exoplanets and how the interior structure and mineralogy of different sized planets compare to each other.

This sketch illustrates a family tree of exoplanets starting from the protoplanetary disk, which is a swirling disk of gas and dust surrounding a planet (much like a stellar disk but smaller). Gas and dust is pulled onto the planet, depending on the planet’s mass and gravity. Image via NASA/ Ames Research Center/ JPL-Caltech/ Tim Pyle.

Rocky versus gaseous planets

In our solar system, we have two kinds of planets: small, rocky, dense planets that are similar to Earth and large, gaseous planets like Jupiter. From what we astrophysicists have detected so far, all planets fall into these two categories.

In fact, when we look at the data from planet-hunting missions such as the Kepler mission or from the Transiting Exoplanet System Satellite (TESS), there is a gap in the planet sizes. Namely, there aren’t many planets that fulfill the definition of a super-Earth, with a radius of 1 1/2 to twice Earth’s radius and a mass that is five to 10 times greater.

So the question is, why aren’t there any super-Earths? Why do astronomers only see small rocky planets and enormous gaseous planets?

The differences between the two kinds of planets, and the reason for this super-Earth gap, has everything to do with a planet’s atmosphere – especially when the planet is forming.

When a star is born, a huge ball of gas comes together, starts to spin, collapses in on itself and ignites a fusion reaction within the star’s core. This process isn’t perfect there is a lot of extra gas and dust left over after the star is formed. The extra material continues to rotate around the star until it eventually forms into a stellar disk: a flat, ring-shaped collection of gas, dust, and rocks.

During all of this motion and commotion, the dust grains slam into each other, forming pebbles which then grow into larger and larger boulders until they form planets. As the planet grows in size, its mass and therefore gravity increases, allowing it to capture not only the accumulated dust and rocks, but also the gas, which forms an atmosphere.

There is lots of gas within the stellar disk. After all, hydrogen and helium are the most common elements in stars and in the universe. However, there is considerably less rocky material because only a limited amount was made during star formation.

Comparison of confirmed super-Earth planets compared to the size of the Earth. Image via NASA/ Ames/ JPL-Caltech.

The trouble with super-Earths

If a planet remains relatively small, with a radius less than 1.5 times Earth’s radius, then its gravity is not strong enough to hold onto a huge amount of atmosphere, like what’s on Neptune or Jupiter. If, however, it continues to grow larger, then it captures more and more gas which forms an atmosphere that causes it to swell to the size of Neptune (four times Earth’s radius) or Jupiter (11 times Earth’s radius).

Therefore, a planet either stays small and rocky, or it becomes a large, gaseous planet. The middle ground, where a super-Earth might be formed, is very difficult because, once it has enough mass and gravitational pull, it needs the exact right circumstances to stop the avalanche of gas from piling onto the planet and puffing it up. This is sometimes referred to as unstable equilibrium, such that when a body (or a planet) is slightly displaced (a little bit more gas is added) it departs further from the original position (and becomes a giant planet).

Another factor to consider is that once a planet is formed, it doesn’t always stay in the same orbit. Sometimes planets move or migrate towards their host star. As the planet gets closer to the star, its atmosphere heats up, causing the atoms and molecules to move very fast and escape the planet’s gravitational pull. So some of the small rocky planets are actually the cores of bigger planets that have been stripped of their atmosphere.

So, while there are no super huge rocky planets or small fluffy planets, there is still a huge amount of diversity in planet sizes, geometries and compositions.

Natalie Hinkel, Planetary Astrophysicist, Senior Research Scientist at the Southwest Research Institute and Co-Investigator for the Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), Arizona State University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.


Rogue Planets That Float in Space Without Orbiting a Sun Could Outnumber the Stars

Artist’s conception of SIMP J01365663+0933473, a planetary-mass object beyond our Solar System. The object, about a dozen times more massive than Jupiter is traveling through space unaccompanied by any parent star.. Credit: Chuck Carter, NRAO/AUI/NSF

Upcoming NASA mission will search for planets in the Milky Way without their own sun.

An upcoming NASA mission could find that there are more rogue planets — planets that float in space without orbiting a sun — than there are stars in the Milky Way, a new study theorizes.

“This gives us a window into these worlds that we would otherwise not have,” said Samson Johnson, an astronomy graduate student at The Ohio State University and lead author of the study. “Imagine our little rocky planet just floating freely in space — that’s what this mission will help us find.”

The study was published today in the Astronomical Journal.

The study calculated that NASA’s upcoming Nancy Grace Roman Space Telescope could find hundreds of rogue planets in the Milky Way. Identifying those planets, Johnson said, will help scientists infer the total number of rogue planets in our galaxy. Rogue, or free-floating, planets are isolated objects that have masses similar to that of planets. The origin of such objects is unknown, but one possibility is they were previously bound to a host star.

“The universe could be teeming with rogue planets and we wouldn’t even know it,” said Scott Gaudi, a professor of astronomy and distinguished university scholar at Ohio State and a co-author of the paper. “We would never find out without undertaking a thorough, space-based microlensing survey like Roman is going to do.”

The Roman telescope, named for NASA’s first chief astronomer who was also known as the “mother” of the Hubble telescope, will attempt to build the first census of rogue planets, which could, Johnson said, help scientists understand how those planets form. Roman will also have other objectives, including searching for planets that do orbit stars in our galaxy.

That process is not well-understood, though astronomers know that it is messy. Rogue planets could form in the gaseous disks around young stars, similar to those planets still bound to their host stars. After formation, they could later be ejected through interactions with other planets in the system, or even fly-by events by other stars.

Or they could form when dust and gas swirl together, similar to the way stars form.

The Roman telescope, Johnson said, is designed not only to locate free-floating planets in the Milky Way, but to test the theories and models that predict how these planets formed.

Johnson’s study found that this mission is likely to be 10 times more sensitive to these objects than existing efforts, which for now are based on telescopes tethered to the Earth’s surface. It will focus on planets in the Milky Way, between our sun and the center of our galaxy, covering some 24,000 light years.

“There have been several rogue planets discovered, but to actually get a complete picture, our best bet is something like Roman,” he said. “This is a totally new frontier.”

Rogue planets have historically been difficult to detect. Astronomers discovered planets outside Earth’s solar system in the 1990s. Those planets, called exoplanets, range from extremely hot balls of gas to rocky, dusty worlds. Many of them circle their own stars, the way Earth circles the sun.

But it is likely that a number of them do not. And though astronomers have theories about how rogue planets form, no mission has studied those worlds in the detail that Roman will.

The mission, which is scheduled to launch in the next five years, will search for rogue planets using a technique called gravitational microlensing. That technique relies on the gravity of stars and planets to bend and magnify the light coming from stars that pass behind them from the telescope’s viewpoint.

This microlensing effect is connected to Albert Einstein’s Theory of General Relativity and allows a telescope to find planets thousands of light-years away from Earth–much farther than other planet-detecting techniques.

But because microlensing works only when the gravity of a planet or star bends and magnifies the light from another star, the effect from any given planet or star is only visible for a short time once every few million years. And because rogue planets are situated in space on their own, without a nearby star, the telescope must be highly sensitive in order to detect that magnification.

The study published today estimates that this mission will be able to identify rogue planets that are the mass of Mars or larger. Mars is the second-smallest planet in our solar system and is just a little bigger than half the size of Earth.

Johnson said these planets are not likely to support life. “They would probably be extremely cold, because they have no star,” he said. (Other research missions involving Ohio State astronomers will search for exoplanets that could host life.)

But studying them will help scientists understand more about how all planets form, he said.

“If we find a lot of low-mass rogue planets, we’ll know that as stars form planets, they’re probably ejecting a bunch of other stuff out into the galaxy,” he said. “This helps us get a handle on the formation pathway of planets in general.”

Reference: “Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. II. Free-floating Planet Detection Rates” by Samson A. Johnson, Matthew Penny, B. Scott Gaudi, Eamonn Kerins, Nicholas J. Rattenbury, Annie C. Robin, Sebastiano Calchi Novati and Calen B. Henderson, 21 August 2020, Astronomical Journal.
DOI: 10.3847/1538-3881/aba75b


Planet hop from TRAPPIST-1e

The first discovery of seven Earth-sized planets around a single star offers a hopeful target in the search for life.

TRAPPIST-1e Coloring Page

What hues would appear under a red sun? Grab crayons, markers, paint or colored pencils and color in the hues of our TRAPPIST-1e coloring page based on our popular Exoplanet Travel Bureau poster.


Videoya baxın: Suyun təmizliyinin yoxlanılması. Slavyanka,Sirab,Badamlı,Aquavita,Bonaqua (Sentyabr 2021).