stringtranslate.com

Объект планетарной массы

Спутники планетарной массы в масштабе по сравнению с Меркурием, Венерой, Землей, Марсом и Плутоном (другие объекты планетарной массы за пределами Нептуна никогда не были изображены вблизи). Включены пограничные Протеус и Нереида (примерно такого же размера, как круглый Мимас). Неизображенная Дисномия (промежуточная по размеру между Тефией и Энцеладом) не показана; в любом случае, вероятно, это не твердое тело. [1]

Объект планетарной массы ( PMO ), planemo , [2] или планетарное тело — это, по геофизическому определению небесных объектов , любой небесный объект , достаточно массивный, чтобы достичь гидростатического равновесия , но недостаточно, чтобы поддерживать синтез ядра, как у звезды . [3] [4]

Целью этого термина является классификация более широкого круга небесных объектов, чем « планета », поскольку многие объекты, похожие в геофизических терминах, не соответствуют общепринятым представлениям о планетах. Объекты планетарной массы могут быть весьма разнообразными по происхождению и местоположению. К ним относятся планеты , карликовые планеты , спутники планетарной массы и свободно плавающие планеты , которые могли быть выброшены из системы ( планеты-изгои ) или образовались в результате коллапса облаков, а не аккреции ( субкоричневые карлики ).

Использование в астрономии

Хотя этот термин технически включает экзопланеты и другие объекты, он часто используется для объектов неопределенной природы или объектов, которые не вписываются в один конкретный класс. Случаи, в которых этот термин часто используется:

Типы

Спутник планетарной массы

Спутники планетарной массы больше Плутона, крупнейшей солнечной карликовой планеты.

Три крупнейших спутника Ганимед , Титан и Каллисто имеют такой же размер или больше, чем планета Меркурий ; эти и еще четыре — Ио , Луна , Европа и Тритон — крупнее и массивнее, чем самые большие и массивные карликовые планеты, Плутон и Эрида . Еще дюжина спутников меньшего размера достаточно велика, чтобы в какой-то момент своей истории стать круглыми под действием собственной гравитации, приливного нагрева от родительских планет или того и другого. В частности, Титан имеет плотную атмосферу и устойчивые тела жидкости на поверхности, как и Земля (хотя для Титана жидкостью является метан , а не вода). Сторонники геофизического определения планет утверждают, что местоположение не должно иметь значения и что при определении планеты следует принимать во внимание только геофизические атрибуты. Термин «планета-спутник» иногда используется для обозначения спутников размером с планету. [11]

Карликовые планеты

Карликовая планета Плутон

Карликовая планета — это объект планетарной массы, который не является ни настоящей планетой, ни естественным спутником; он находится на прямой орбите звезды и достаточно массивен, чтобы сила тяжести сжала его до гидростатически равновесной формы (обычно сфероида), но еще не очистила окрестности от другого материала вокруг своей орбиты. Ученый-планетолог и главный исследователь «Новых горизонтов» Алан Стерн , предложивший термин «карликовая планета», утверждал, что местоположение не должно иметь значения и что следует принимать во внимание только геофизические атрибуты, и что карликовые планеты, таким образом, являются подтипом планет. Международный астрономический союз (МАС) принял этот термин (а не более нейтральный «планетоид»), но решил классифицировать карликовые планеты как отдельную категорию объектов. [12]

Планеты и экзопланеты

Планета — это большое округлое астрономическое тело , которое обычно должно находиться на орбите вокруг звезды , остатка звезды или коричневого карлика и само по себе не является таковым. [13] Солнечная система состоит из восьми планет по самому строгому определению этого термина: планеты земной группы Меркурий , Венера , Земля и Марс , а также планеты-гиганты Юпитер , Сатурн , Уран и Нептун . Наилучшей доступной теорией формирования планет является небулярная гипотеза , которая утверждает, что межзвездное облако выпадает из туманности , образуя молодую протозвезду , вращающуюся вокруг протопланетного диска . Планеты растут в этом диске за счет постепенного накопления материала под действием гравитации . Этот процесс называется аккрецией .

Бывшие звезды

В тесных двойных звездных системах одна из звезд может уступить массу более тяжелому спутнику. Пульсары, питающиеся аккрецией, могут привести к потере массы. Уменьшающаяся звезда может затем стать объектом планетарной массы. Примером может служить объект массы Юпитера, вращающийся вокруг пульсара PSR J1719-1438 . [14] Эти сморщенные белые карлики могут стать гелиевой планетой или углеродной планетой .

Субкоричневые карлики

Впечатление художника от суперЮпитера вокруг коричневого карлика 2M1207 . [15]

Звезды образуются в результате гравитационного коллапса газовых облаков, но более мелкие объекты также могут образовываться в результате коллапса облаков . Образовавшиеся таким образом объекты планетарной массы иногда называют субкоричневыми карликами. Субкоричневые карлики могут свободно плавать, например Cha 110913-773444 [16] и OTS 44 , [17] , или вращаться вокруг более крупного объекта, такого как 2MASS J04414489+2301513 .

Теоретически возможны двойные системы субкоричневых карликов; Первоначально считалось, что Oph 162225-240515 представляет собой двойную систему, состоящую из коричневого карлика с массой 14 Юпитера и субкоричневого карлика с массой 7 Юпитера, но дальнейшие наблюдения пересмотрели предполагаемые массы в сторону увеличения до более чем 13 масс Юпитера, сделав их коричневыми карликами. согласно рабочим определениям МАС. [18] [19] [20]

Захваченные планеты

Планеты-изгои в звездных скоплениях имеют скорость, аналогичную скорости звезд, поэтому их можно вернуть. Обычно их захватывают на широкие орбиты между 100 и 10 5 а.е. Эффективность захвата снижается с увеличением объема кластера, а для заданного размера кластера увеличивается с увеличением массы хоста/первички. Она практически не зависит от массы планеты. Одиночные и множественные планеты могут быть выведены на произвольные невыровненные орбиты, некомпланарные друг с другом, со вращением звезды-хозяина или с уже существующей планетной системой. [21]

Планеты-изгои

Несколько компьютерных симуляций формирования звездных и планетарных систем предположили, что некоторые объекты планетарной массы будут выброшены в межзвездное пространство . [22] Такие объекты обычно называют планетами-изгоями .

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Браун, Майкл Э.; Батлер, Брайан (июль 2023 г.). «Массы и плотности спутников карликовых планет, измеренные с помощью ALMA». Планетарный научный журнал . 4 (10): 11. arXiv : 2307.04848 . Бибкод : 2023PSJ.....4..193B. дои : 10.3847/PSJ/ace52a .
  2. ^ Вайнтрауб, Дэвид А. (2014). Является ли Плутон планетой?: историческое путешествие по Солнечной системе. Издательство Принстонского университета. п. 226. ИСБН 978-1400852970.
  3. ^ Басри, Гибор; Браун, Э.М. (май 2006 г.). «Планетезимали к коричневым карликам: что такое планета?». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 34 : 193–216. arXiv : astro-ph/0608417 . Бибкод : 2006AREPS..34..193B. doi :10.1146/annurev.earth.34.031405.125058. S2CID  119338327.
  4. ^ Стерн, С. Алан; Левисон, Гарольд Ф. (2002). Рикман, Х. (ред.). «Относительно критериев планетарности и предлагаемых схем классификации планет». Основные моменты астрономии . 12 . Сан-Франциско, Калифорния: Тихоокеанское астрономическое общество: 208. Бибкод : 2002HiA….12..205S. дои : 10.1017/S1539299600013289 . ISBN 978-1-58381-086-6.
  5. ^ Ганье, Джонатан; Аллерс, Кейтлин Н.; Тайссен, Кристофер А.; Фаэрти, Жаклин К.; Бардалес Гальюффи, Даниэлла; Артиго, Этьен (01 февраля 2018 г.). «2MASS J13243553+6358281 — ранний объект планетарной массы Т-типа в движущейся группе AB Дорадус». Астрофизический журнал . 854 (2): Л27. arXiv : 1802.00493 . Бибкод : 2018ApJ...854L..27G. doi : 10.3847/2041-8213/aaacfd . ISSN  0004-637X.
  6. ^ Бест, Уильям М.Дж.; Лю, Майкл С.; Манье, Юджин А.; Боулер, Брендан П.; Аллер, Кимберли М.; Чжан, Чжоуцзянь; Котсон, Майкл С.; Бергетт, штат Вашингтон; Чемберс, КК; Дрейпер, П.В.; Флюэллинг, Х.; Ходапп, КВ; Кайзер, Н.; Меткалф, Н.; Wainscoat, RJ (01 марта 2017 г.). «Поиск карликов с переходом L/T с помощью Pan-STARRS1 и WISE. III. Открытия молодых L-карликов и каталоги собственных движений в Тельце и Скорпионе-Центавре». Астрофизический журнал . 837 (1): 95. arXiv : 1702.00789 . Бибкод : 2017ApJ...837...95B. дои : 10.3847/1538-4357/aa5df0 . ISSN  0004-637X.
  7. ^ Шольц, Алекс; Музыка, Коралька; Джаявардхана, Рэй; Альмендрос-Абад, Виктор; Уилсон, Исаак (01 мая 2023 г.). «Диски вокруг молодых объектов планетарной массы: сверхглубокие изображения NGC 1333, полученные Спитцером». Астрономический журнал . 165 (5): 196. arXiv : 2303.12451 . Бибкод : 2023AJ....165..196S. дои : 10.3847/1538-3881/acc65d . ISSN  0004-6256.
  8. ^ Майлз, Бриттани Э.; Биллер, Бет А.; Патапис, Полихронис; Уортен, Кадин; Рикман, Эмили; Хох, Килан К.В.; Скемер, Эндрю; Перрин, Маршалл Д.; Уайтфорд, Найл; Чен, Кристин Х.; Сарджент, Б.; Мукерджи, Сагник; Морли, Кэролайн В.; Моран, Сара Э.; Боннефой, Микаэль (01 марта 2023 г.). «Научная программа раннего выпуска JWST для прямых наблюдений экзопланетных систем II: спектр от 1 до 20 мкм спутника планетарной массы VHS 1256-1257 b». Астрофизический журнал . 946 (1): Л6. arXiv : 2209.00620 . Бибкод : 2023ApJ...946L...6M. дои : 10.3847/2041-8213/acb04a . ISSN  0004-637X.
  9. ^ Фаэрти, Жаклин К.; Ганье, Джонатан; Попинчалк, Марк; Вос, Джоанна М.; Бургассер, Адам Дж.; Шуман, Йорг; Шнайдер, Адам К.; Киркпатрик, Дж. Дэви; Мейснер, Аарон М.; Кушнер, Марк Дж.; Бардалес Гальюффи, Даниэлла С.; Марокко, Федерико; Кэселден, Дэн; Гонсалес, Эйлин С.; Ротермих, Остин (01 декабря 2021 г.). «Спутник широкой планетарной массы, обнаруженный в рамках проекта гражданской науки «Задние миры: Планета 9». Астрофизический журнал . 923 (1): 48. arXiv : 2112.04678 . Бибкод : 2021ApJ...923...48F. дои : 10.3847/1538-4357/ac2499 . ISSN  0004-637X.
  10. ^ Фонтанив, Клеманс; Аллерс, Кейтлин Н.; Пантоха, Блейк; Биллер, Бет; Даббер, Софи; Чжан, Чжоуцзянь; Дюпюи, Трент; Лю, Майкл С.; Альберт, Лоик (01 декабря 2020 г.). «Широкий спутник планетарной массы молодого маломассивного коричневого карлика в Змееносце». Астрофизический журнал . 905 (2): Л14. arXiv : 2011.08871 . Бибкод : 2020ApJ...905L..14F. дои : 10.3847/2041-8213/abcaf8 . ISSN  0004-637X.
  11. ^ Виллард, Рэй (14 мая 2010 г.). «Следует ли большие спутники называть планетами-спутниками?». Новости Дискавери. Архивировано из оригинала 16 мая 2010 г. Проверено 4 ноября 2011 г.
  12. ^ «Резолюция B5: Определение планеты в Солнечной системе» (PDF) . Генеральная ассамблея МАС 2006 . Международный астрономический союз . Проверено 26 января 2008 г.
  13. ^ Лекавелье де Этанг, А.; Лиссауэр, Джек Дж. (1 июня 2022 г.). «Рабочее определение экзопланеты МАС». Новые обзоры астрономии . 94 : 101641. arXiv : 2203.09520 . Бибкод : 2022НовыйAR..9401641L. дои : 10.1016/j.newar.2022.101641. ISSN  1387-6473. S2CID  247065421. Архивировано из оригинала 13 мая 2022 года . Проверено 13 мая 2022 г.
  14. ^ Бэйлз, М.; Бейтс, С.Д.; Бхалерао, В.; Бхат, НДР; и другие. (2011). «Превращение звезды в планету в двойной миллисекундной системе пульсара». Наука . 333 (6050): 1717–20. arXiv : 1108.5201 . Бибкод : 2011Sci...333.1717B. дои : 10.1126/science.1208890. PMID  21868629. S2CID  206535504.
  15. ^ «Вид художника на Супер-Юпитер вокруг коричневого карлика (2M1207)» . ЕКА/Хаббл . 19 февраля 2016 г. Архивировано из оригинала 17 апреля 2021 г. Проверено 22 февраля 2016 г.
  16. ^ Луман, КЛ; Адаме, Люсия; Д'Алессио, Паола; Кальвет, Нурия (2005). «Открытие коричневого карлика планетарной массы с околозвездным диском». Астрофизический журнал . 635 (1): L93. arXiv : astro-ph/0511807 . Бибкод : 2005ApJ...635L..93L. дои : 10.1086/498868. S2CID  11685964.
    • Уитни Клавин (29 ноября 2005 г.). «Планета с планетами? Спитцер находит космического чудака». НАСА (пресс-релиз). Архивировано из оригинала 11 октября 2012 г. Проверено 29 июля 2022 г.
  17. ^ Йоргенс, В.; Боннефой, М.; Лю, Ю.; Байо, А.; и другие. (2013). «OTS 44: Диск и аккреция на границе планеты». Астрономия и астрофизика . 558 (7): Л7. arXiv : 1310.1936 . Бибкод : 2013A&A...558L...7J. дои : 10.1051/0004-6361/201322432. S2CID  118456052.
  18. ^ Клоуз, Лэрд М.; Цукерман, Б.; Сон, Инсок; Бармен, Трэвис; и другие. (2007). «Широкая двойная коричневая карликовая система Oph 1622–2405 и открытие широкой двойной двойной системы малой массы в Змееносце (Oph 1623–2402): новый класс молодых испаряющихся широких двойных систем?». Астрофизический журнал . 660 (2): 1492–1506. arXiv : astro-ph/0608574 . Бибкод : 2007ApJ...660.1492C. дои : 10.1086/513417. S2CID  15170262.
  19. ^ Луман, Кевин Л .; Аллерс, Кейтлин Н.; Яффе, Дэниел Т.; Кушинг, Майкл С.; Уильямс, Куртис А.; Слесник, Кэтрин Л.; Вакка, Уильям Д. (апрель 2007 г.). «Змееносец 1622–2405: не двойная планетарная масса». Астрофизический журнал . 659 (2): 1629–1636. arXiv : astro-ph/0701242 . Бибкод : 2007ApJ...659.1629L. дои : 10.1086/512539. S2CID  11153196.
  20. ^ Бритт, Роберт Рой (10 сентября 2004 г.). «Вероятно, первая фотография планеты за пределами Солнечной системы». Космос . Архивировано из оригинала 27 января 2011 года . Проверено 23 августа 2008 г.
  21. ^ О происхождении планет на очень широких орбитах в результате повторного захвата свободно плавающих планет. Архивировано 12 апреля 2022 г. в Wayback Machine , Хагай Б. Перетс, MBN Kouwenhoven, 2012 г.
  22. ^ Лиссауэр, Джей-Джей (1987). «Временные шкалы планетарной аккреции и структура протопланетного диска». Икар . 69 (2): 249–265. Бибкод : 1987Icar...69..249L. дои : 10.1016/0019-1035(87)90104-7. hdl : 2060/19870013947 .