Существует предел тому, насколько большими могут быть планеты, и он примерно вдвое больше радиуса Юпитера. По крайней мере, пока.
Ключевые выводы
- В Солнечной системе Юпитер является самой большой планетой из всех, но всего на ~15% больше, чем Сатурн, несмотря на то, что его масса примерно в 3 раза больше массы Сатурна.
- При достижении определенной массы атомы в ядре планеты начинают сжиматься, уменьшая общий размер планеты.
- Этот «верхний предел» размера нашей планеты превышается в других звездных системах, но до сих пор удвоенный радиус Юпитера кажется пределом.
В нашей Солнечной системе Юпитер является самой большой планетой, но каков верхний предел размера планеты?
Юпитер может быть самой большой и самой массивной планетой в Солнечной системе, но добавление к нему большей массы сделает его только меньше. Размеры планет показаны в масштабе, а расстояния между ними - нет.
Если вы соберете слишком много массы в одном объекте, его ядро объединит более легкие элементы в более тяжелые.
Требуется примерно в 75-80 раз больше массы Юпитера, чтобы инициировать горение водорода в ядре объекта, но грань между планетой и звездой не так проста.)
При массе, примерно в восемьдесят раз превышающей массу Юпитера, вы достигнете статуса «настоящей звезды», сжигая водород в гелий.
Коричневые карлики с массой примерно от 13 до 80 масс Солнца будут превращать дейтерий+дейтерий в гелий-3 или тритий, оставаясь примерно того же размера, что и Юпитер, но достигая гораздо больших масс. Обратите внимание, что Солнце не соответствует масштабу и должно быть во много раз больше.
Но ниже, примерно в 14 раз больше массы Юпитера, вы начнете синтез дейтерия, при котором оставшееся после Большого Взрыва топливо медленно самогенерирует собственную энергию.
Gliese 229 - красный карлик, вокруг которого вращается Gliese 229b, коричневый карлик, который синтезирует только дейтерий. Хотя масса Gliese 229b примерно в 20 раз превышает массу Юпитера, она составляет всего около 47% его радиуса., Д. Голимовски (JHU) и NASA/ESA)
Эта линия - между газовым гигантом и коричневым карликом - определяет самую массивную планету.
Когда мы классифицируем известные экзопланеты по массе и радиусу вместе, данные показывают, что существует только три класса планет: земные/каменистые, с летучей газовой оболочкой, но без самосжатия, и с энергозависимая оболочка и с самосжатием. Все, что выше, является звездой. Максимальный размер планеты достигает массы между массой Сатурна и Юпитера, при этом все более и более тяжелые миры становятся все меньше и меньше, пока не загорится настоящий ядерный синтез и не родится звезда.
Однако с точки зрения физических размеров коричневые карлики на самом деле меньше крупнейших газовых гигантов.
Хотя известно более 4000 подтвержденных экзопланет, причем более половины из них были обнаружены Кеплером, самые большие планеты лишь примерно в два раза превышают радиус Юпитера: около ~25 земных радиусов.
При достижении определенной массы атомы внутри больших планет начнут сжиматься настолько сильно, что увеличение массы фактически приведет к уменьшению вашей планеты.
Хотя было много утверждений о планетах-«суперюпитерах», которые в 4-7 раз превышали радиус Юпитера, последующие наблюдения опровергли все эти утверждения, в том числе вокруг звезды HD 131399, как показано здесь.
Это происходит в нашей Солнечной системе, что объясняет, почему масса Юпитера в три раза больше массы Сатурна, но лишь немного больше физически.
Вырезка интерьера Юпитера. Если бы все атмосферные слои были удалены, ядро выглядело бы как каменистая Суперземля. Планеты, которые образовались из меньшего количества тяжелых элементов, могут быть намного больше и менее плотными, чем Юпитер.
Но во многих солнечных системах есть пухлые планеты, состоящие из гораздо более легких элементов, без больших каменных ядер внутри.
WASP-17b - одна из крупнейших планет, которая, как подтверждено, не является коричневым карликом. Обнаруженный в 2009 году, он в два раза больше радиуса Юпитера, но составляет всего 48,6% массы. Многие другие «пухлые» планеты сравнительно велики, но ни одна из них не является значительно больше.
Крупнейшие планеты, такие как WASP-17b, могут быть в два раза больше Юпитера, прежде чем стать звездами.
Итан в отпуске. Пожалуйста, наслаждайтесь этой старой статьей из архива Starts With A Bang!
Mostly Mute Monday рассказывает научную историю об астрономическом объекте или явлении в виде изображений, изображений и не более 200 слов.