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 сфотографированы вблизи). Пограничные Протей и Нереида (примерно такого же размера, как круглый Мимас) были включены. Неизображенная Дисномия (промежуточная по размеру между Тефией и Энцеладом) не показана; в любом случае она, вероятно, не является твердым телом. [1]

Объект планетарной массы ( PMO ), планемо [ 2] или планетарное тело — это, согласно геофизическому определению небесных объектов , любой небесный объект, достаточно массивный для достижения гидростатического равновесия , но недостаточно массивный для поддержания ядерного синтеза, как у звезды . [3] [4]

Целью этого термина является классификация более широкого диапазона небесных объектов, чем « планета », поскольку многие объекты, схожие в геофизических терминах, не соответствуют общепринятым ожиданиям относительно планеты. Объекты планетарной массы могут быть весьма разнообразны 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 ( суб-коричневые карлики ).

Использование в астрономии

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

Типы

Спутник планетарной массы

Спутники планетарной массы, превышающие по массе Плутон, крупнейшую карликовую планету Солнца.

Три крупнейших спутника Ганимед , Титан и Каллисто имеют схожие размеры или больше, чем планета Меркурий ; эти и еще четыре — Ио , Луна , Европа и Тритон — больше и массивнее, чем самые большие и массивные карликовые планеты Плутон и Эрида . Еще дюжина меньших спутников достаточно велики, чтобы стать круглыми в какой-то момент своей истории из-за собственной гравитации, приливного нагрева от своих родительских планет или того и другого. В частности, у Титана есть толстая атмосфера и стабильные тела жидкости на его поверхности, как у Земли (хотя для Титана жидкостью является метан, а не вода). Сторонники геофизического определения планет утверждают, что местоположение не должно иметь значения и что только геофизические атрибуты должны приниматься во внимание при определении планеты. Термин планета-спутник иногда используется для спутников размером с планету. [11]

Карликовые планеты

Карликовая планета Плутон

Карликовая планета — это объект планетарной массы, который не является ни истинной планетой, ни естественным спутником; он находится на прямой орбите звезды и достаточно массивен, чтобы его гравитация сжала его в гидростатически равновесную форму (обычно сфероид), но не очистила окрестности от другого материала вокруг своей орбиты. Планетолог и главный исследователь New Horizons 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, как правило, должно находиться на орбите вокруг звезды , звездного остатка или коричневого карлика , но само по себе таковым не является. [13] В Солнечной системе восемь планет по самому строгому определению этого термина: планеты земной группы Меркурий , Венера , Земля и Марс , а также планеты-гиганты Юпитер , Сатурн , Уран и Нептун . Лучшая из имеющихся теорий образования планет — это небулярная гипотеза , которая утверждает, что межзвездное облако коллапсирует из туманности , создавая молодую протозвезду, вращающуюся вокруг протопланетного диска . Планеты растут в этом диске за счет постепенного накопления материала под действием гравитации , процесс называется аккрецией .

Бывшие звезды

В тесных двойных звездных системах одна из звезд может потерять массу из-за более тяжелого компаньона. Пульсары, работающие на аккреции, могут приводить к потере массы. Затем сжимающаяся звезда может стать объектом планетарной массы. Примером является объект с массой Юпитера, вращающийся вокруг пульсара PSR J1719−1438 . [14] Эти сжавшиеся белые карлики могут стать гелиевой планетой или углеродной планетой .

Суб-коричневые карлики

Художественное представление супер-Юпитера вокруг коричневого карлика 2M1207 . [15]

Звезды формируются посредством гравитационного коллапса газовых облаков, но более мелкие объекты также могут формироваться посредством коллапса облаков . Объекты планетарной массы, сформированные таким образом, иногда называют субкоричневыми карликами. Субкоричневыми карликами могут быть свободно плавающими, такими как Cha 110913−773444 [16] и OTS 44 [17], или вращаться вокруг более крупного объекта, такого как 2MASS J04414489+2301513 .

Двойные системы суб-коричневых карликов теоретически возможны; Oph 162225-240515 изначально считалась двойной системой из коричневого карлика массой 14 масс Юпитера и суб-коричневого карлика массой 7 масс Юпитера, но дальнейшие наблюдения пересмотрели предполагаемые массы в сторону увеличения до более чем 13 масс Юпитера, что сделало их коричневыми карликами в соответствии с рабочими определениями МАС. [18] [19] [20]

Захваченные планеты

Планеты-изгои в звездных скоплениях имеют схожие скорости со звездами и поэтому могут быть захвачены повторно. Обычно они захватываются на широкие орбиты между 100 и 10 5 а.е. Эффективность захвата уменьшается с увеличением объема скопления, и для данного размера скопления она увеличивается с массой хозяина/первичной массой. Она почти не зависит от массы планеты. Одиночные и множественные планеты могут быть захвачены на произвольные невыровненные орбиты, не копланарные друг другу или вращению звездного хозяина, или уже существующей планетной системе. [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

Ссылки

  1. ^ Браун, Майкл Э.; Батлер, Брайан (июль 2023 г.). «Массы и плотности спутников карликовых планет, измеренные с помощью ALMA». The Planetary Science Journal . 4 (10): 11. arXiv : 2307.04848 . Bibcode : 2023PSJ.....4..193B. doi : 10.3847/PSJ/ace52a .
  2. ^ Вайнтрауб, Дэвид А. (2014). Является ли Плутон планетой?: Историческое путешествие по Солнечной системе. Princeton University Press. стр. 226. ISBN 978-1400852970.
  3. ^ Basri, Gibor; Brown, EM (май 2006). «Planetesimals to Brown Dwarfs: What is a Planet?». Annual Review of Earth and Planetary Sciences . 34 : 193–216. arXiv : astro-ph/0608417 . Bibcode : 2006AREPS..34..193B. doi : 10.1146/annurev.earth.34.031405.125058. S2CID  119338327.
  4. ^ Stern, S. Alan; Levison, Harold F. (2002). Rickman, H. (ред.). «Относительно критериев планетности и предлагаемых схем планетарной классификации». Highlights of Astronomy . 12. Сан-Франциско, Калифорния: Астрономическое общество Тихого океана: 208. Bibcode : 2002HiA....12..205S. doi : 10.1017/S1539299600013289 . ISBN 978-1-58381-086-6.
  5. ^ Ганье, Джонатан; Аллерс, Кейтлин Н.; Тайссен, Кристофер А.; Фаэрти, Жаклин К.; Бардалес Гаглиуффи, Даниэлла; Артиго, Этьен (2018-02-01). "2MASS J13243553+6358281 — объект с ранней планетарной массой типа T в движущейся группе AB Doradus". The Astrophysical Journal . 854 (2): L27. arXiv : 1802.00493 . Bibcode : 2018ApJ...854L..27G. doi : 10.3847/2041-8213/aaacfd . ISSN  0004-637X.
  6. ^ Best, William MJ; Liu, Michael C.; Magnier, Eugene A.; Bowler, Brendan P.; Aller, Kimberly M.; Zhang, Zhoujian; Kotson, Michael C.; Burgett, WS; Chambers, KC; Draper, PW; Flewelling, H.; Hodapp, KW; Kaiser, N.; Metcalfe, N.; Wainscoat, RJ (2017-03-01). "Поиск L/T-переходных карликов с помощью Pan-STARRS1 и WISE. III. Открытия молодых L-карликов и каталоги собственных движений в Тельце и Скорпионе-Центавре". The Astrophysical Journal . 837 (1): 95. arXiv : 1702.00789 . Bibcode :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; Вортен, Кадин; Рикман, Эмили; Хох, Килан К.У.; Скемер, Эндрю; Перрин, Маршалл Д.; Уайтфорд, Ниалл; Чен, Кристин Х.; Сарджент, Б.; Мукерджи, Сагник; Морли, Кэролайн В.; Моран, Сара Э.; Боннефой, Микаэль (2023-03-01). "Научная программа раннего выпуска JWST для прямых наблюдений экзопланетных систем II: спектр от 1 до 20 мкм компаньона планетарной массы VHS 1256-1257 b". The Astrophysical Journal . 946 (1): L6. arXiv : 2209.00620 . Бибкод : 2023ApJ...946L...6M. дои : 10.3847/2041-8213/acb04a . ISSN  0004-637X.
  9. ^ Faherty, Jacqueline K.; Gagné, Jonathan; Popinchalk, Mark; Vos, Johanna M.; Burgasser, Adam J.; Schümann, Jörg; Schneider, Adam C.; Kirkpatrick, J. Davy; Meisner, Aaron M.; Kuchner, Marc J.; Bardalez Gagliuffi, Daniella C.; Marocco, Federico; Caselden, Dan; Gonzales, Eileen C.; Rothermich, Austin (2021-12-01). "A Wide Planetary Mass Companion Discovered through the Citizen Science Project Backyard Worlds: Planet 9". The Astrophysical Journal . 923 (1): 48. arXiv : 2112.04678 . Bibcode :2021ApJ...923...48F. дои : 10.3847/1538-4357/ac2499 . ISSN  0004-637X.
  10. ^ Фонтанив, Клеманс; Аллерс, Кейтлин Н.; Пантоха, Блейк; Биллер, Бет; Дуббер, Софи; Чжан, Чжоуцзянь; Дюпюи, Трент; Лю, Майкл К.; Альберт, Лоик (2020-12-01). "Широкий планетарный компаньон молодого маломассивного коричневого карлика в созвездии Змееносца". The Astrophysical Journal . 905 (2): L14. arXiv : 2011.08871 . Bibcode : 2020ApJ...905L..14F. doi : 10.3847/2041-8213/abcaf8 . ISSN  0004-637X.
  11. ^ Виллард, Рэй (2010-05-14). «Следует ли называть большие луны «планетами-спутниками»?». Discovery News. Архивировано из оригинала 2010-05-16 . Получено 2011-11-04 .
  12. ^ "Резолюция B5 Определение планеты Солнечной системы" (PDF) . Генеральная Ассамблея МАС 2006 г. . Международный астрономический союз . Получено 26 января 2008 г. .
  13. ^ Lecavelier des Etangs, A.; Lissauer, Jack J. (1 июня 2022 г.). «Рабочее определение экзопланеты МАС». New Astronomy Reviews . 94 : 101641. arXiv : 2203.09520 . Bibcode :2022NewAR..9401641L. doi :10.1016/j.newar.2022.101641. ISSN  1387-6473. S2CID  247065421. Архивировано из оригинала 13 мая 2022 г. Получено 13 мая 2022 г.
  14. ^ Бейлз, М.; Бейтс, С.Д.; Бхалерао, В.; Бхат, Н.Д.Р.; и др. (2011). «Превращение звезды в планету в двойном миллисекундном пульсаре». Science . 333 (6050): 1717–20. arXiv : 1108.5201 . Bibcode :2011Sci...333.1717B. doi :10.1126/science.1208890. PMID  21868629. S2CID  206535504.
  15. ^ «Художник видит супер-Юпитер вокруг коричневого карлика (2M1207)». ESA/Hubble . 19 февраля 2016 г. Архивировано из оригинала 17 апреля 2021 г. Получено 22 февраля 2016 г.
  16. ^ Луман, К. Л.; Адаме, Люсия; Д'Алессио, Паола; Кальвет, Нурия (2005). «Открытие коричневого карлика планетарной массы с околозвездным диском». Astrophysical Journal . 635 (1): L93. arXiv : astro-ph/0511807 . Bibcode :2005ApJ...635L..93L. doi :10.1086/498868. S2CID  11685964.
    • Уитни Клэвин (29.11.2005). «Планета с планетами? Spitzer находит космический странный шар». NASA (пресс-релиз). Архивировано из оригинала 11.10.2012 . Получено 29.07.2022 .
  17. ^ Joergens, V.; Bonnefoy, M.; Liu, Y.; Bayo, A.; et al. (2013). "OTS 44: Диск и аккреция на планетарной границе". Astronomy & Astrophysics . 558 (7): L7. arXiv : 1310.1936 . Bibcode :2013A&A...558L...7J. doi :10.1051/0004-6361/201322432. S2CID  118456052.
  18. ^ Close, Laird M.; Zuckerman, B.; Song, Inseok; Barman, Travis; et al. (2007). «Широкая коричневая карликовая двойная звезда Oph 1622–2405 и открытие широкой маломассивной двойной звезды в созвездии Змееносца (Oph 1623–2402): новый класс молодых испаряющихся широких двойных звезд?». Astrophysical Journal . 660 (2): 1492–1506. arXiv : astro-ph/0608574 . Bibcode : 2007ApJ...660.1492C. doi : 10.1086/513417. S2CID  15170262.
  19. ^ Луман, Кевин Л .; Аллерс, Кейтлин Н.; Джаффе, Дэниел Т.; Кушинг, Майкл К.; Уильямс, Куртис А.; Слесник, Кэтрин Л.; Вакка, Уильям Д. (апрель 2007 г.). «Ophiuchus 1622-2405: не двойная планетарная масса». The Astrophysical Journal . 659 (2): 1629–1636. arXiv : astro-ph/0701242 . Bibcode : 2007ApJ...659.1629L. doi : 10.1086/512539. S2CID  11153196.
  20. ^ Бритт, Роберт Рой (2004-09-10). "Вероятная первая фотография планеты за пределами Солнечной системы". Космос . Архивировано из оригинала 27 января 2011 г. Получено 2008-08-23 .
  21. ^ О происхождении планет на очень широких орбитах из повторного захвата свободно плавающих планет Архивировано 12 апреля 2022 г. на Wayback Machine , Хагай Б. Перец, MBN Kouwenhoven, 2012 г.
  22. ^ Lissauer, JJ (1987). «Временные шкалы для планетарной аккреции и структура протопланетного диска». Icarus . 69 (2): 249–265. Bibcode :1987Icar...69..249L. doi :10.1016/0019-1035(87)90104-7. hdl : 2060/19870013947 .