Планеты-3

Планеты-3

Мы все уносимся вдаль на одной и той же планете — мы экипаж одного корабля.

© Антуан де Сент—Экзюпери.

Сегодня мы продолжим знакомство с разными бандами одной и той же детсадовской планетарной группы. На страницах предыдущей статьи нас принимали в свои теплые мягкие объятия пухляки-здоровяки с низкой плотностью, а именно планеты-гиганты. Сегодня мы познакомимся с другой группой хулиганов – с бойкими и твердыми характером (т.е. корой) планетами земного типа.

Планеты земной группы – это четыре планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля и Марс. А так же те экзопланеты (планеты, не входящие в состав Солнечной системы), которые схожи по свойствам с этими четырьмя крепышами.

Согласно многим космогоническим теориям, в любой звездной системе, так же, как и в Солнечной, твердотельные планеты меньших размеров расположены во внутренней области системы, низкоплотные планеты-гиганты – во внешней, а разделяет их пояс астероидов (но о них, а так же других малых небесных телах звездных систем, мы поговорим в другой раз).

Планеты земной группы состоят преимущественно из тяжелых элементов: кислорода, кремния, железа, магния, алюминия и др. Их строение тоже схоже. В него всегда входят следующие элементы: ядро в центре, состоящее из железа с примесью никеля (в случае родной Земли оно делится на внешнее и внутреннее ядро); мантия в промежуточном слое, состоящая из силикатов (обширная группа минералов со сложным химическим составом); кора (также состоит из силикатов и является твердой оболочкой планеты). Подробнее о свойствах и принципах формирования этих слоев мы говорили во второй статье о планетах.

Вне Солнечной системы, которая является лишь одним из детских планетарных садов, полным-полно других районов и кварталов (других звездных систем), и вообще других городов (других галактик) со своими районами и множеством детских садов внутри них. Другими словами, во Вселенной множество других галактик со своими звездными системами, в состав которых входят свои планетарные системы. Планеты других звездных систем называются экзопланетами. Обнаружить их сложно даже с современным уровнем техники из-за малой светимости и сравнительно малых размеров по сравнению со звездами. Поэтому первыми были обнаружены ледяные и газовые гиганты. Уже позднее были обнаружены меньшие по размеру небесные тела – т.н. суперземли и миниземли.

Суперземли получили свое «звездное» наименование благодаря исключительно своей массе, а не приближенностью к звезде-воспитательнице или каких-либо иных признаков. В этот класс планет входят планеты с массой, превышающей массу Земли в 1-10 раз (по некоторым версиям в 5-10 раз), но значительно уступающей массе газовых гигантов. Граница между суперземлями и газовыми гигантами, подобными Нептуну, нечеткая, и оценивается примерно в 10M⊕ . Суперземли формируются преимущественно у звезд небольшой массы – менее 1Mʘ, т.е. относящихся к оранжевым и красным карликам. Массы этих звезд варьируются от 0,31Mʘ до 084Mʘ. Кроме того, все обнаруженные суперземли вращаются вокруг звезд, чьи орбиты обеднены металлами (элементами тяжелее водорода и гелия).

По физическим характеристикам элиту детсадовской группы – суперземли – можно разделить на следующие подгруппы: основной костяк из планет земного типа (имеющие железное ядро, покрытое скальными породами); шестерки-мининептуны (планеты переходного типа между планетами земного типа и планетами-гигантами) и слезливые океаниды (или планеты-океаны); таких же привилегированные, но отщепенцы – углеродные планеты с совершенно иным химическим составом. Рассмотрим их все по-отдельности, начиная с мининептунов.

Мининептуны также носят кличку «газовые карлики». Это переходное звено между газовыми гигантами наподобие Нептуна и Урана и землеподобными скалистыми планетами. Они всегда меньше по массе, чем Уран. Они имеют скалистые ядра, окруженные толстыми оболочками из легких веществ – мантией из воды и аммиака, плавно переходящей в атмосферу из водорода и гелия. Мининептуны формируются на значительном удалении от своих звезд - за границей снеговой линии (места, где температура при удалении от звезды становится достаточно низкой, чтобы простые летучие соединения переходили в твердое состояние). Благодаря отсутствию плотной атмосферы мининептуны могут быть классифицированы и как океаниды. К мининептунам также относятся т.н. мегаземли. Так называются экзопланеты, чья масса превосходит земную в 10 и более раз. Однако, это прозвище связано с ошибкой в определении массы свежеоткрытой экзопланеты Kepler-10, которая после проверки оказалась меньше изначально предполагаемой. Однако, термин «мегаземля» к тому моменту так плотно укоренился, что им часто называют мининептунов. Кроме того, в недалеком будущем такие планеты действительно могут быть обнаружены.

Океаниды, или планеты-океаны – это планеты, состоящие преимущественно изо льда, скалистых пород и металлов. При достаточно близком расположении к горячей звезде-воспитательнице эти планеты начинают жаловаться и рыдать водой, формируя водные океаны из растапливаемого льда. Они могут быть целиком покрыты океаном слез глубиной до 100км (точное значение зависит от радиуса планеты). На такой большой глубине вода более не может оставаться в жидком состоянии из-за колоссального давления, и образует особые формации льда, не встречающиеся на Земле, такие как лед V, VI и VII. Океаниды формируются на достаточном удалении от родительской звезды и со временем могут мигрировать ближе к ней по газопылевому протопланетному облаку. Это такие планеты, чья протопланетная масса достаточно большая, чтобы расчистить свою орбиту и не быть поглощенной соседним газовым гигантом, но недостаточная , чтобы принять водород и гелий из окружающего пространства и стать газовым гигантом. Масса таких планет составляет 6-8 земных масс.

Про углеродные планеты мы поговорим чуть ниже, т.к. они входят и в другую классификацию планет земного типа.