Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Планета океан гіпотетичний різновид планет повністю вкритих океаном рідкої води Художня презентація внутрішньої будови Г

Планета-океан

Планета-океан

Планета-океан — гіпотетичний різновид планет, повністю вкритих океаном рідкої води.

image
Художня презентація внутрішньої будови Ганімеда, з рідким водним океаном, «затиснутим» між двома шарами льоду.
Шари льоду вказані згідно з масштабом.
image
Діаграма внутрішньої будови Європи.
image
Художня ілюстрація гіпотетичної планети-океану з двома природними супутниками.
image
Так може виглядати планета-океан із двома супутниками.

У широкому розумінні Землю також можна вважати планетою-океаном: океани займають 71 % площі поверхні, якщо розподілити всю воду океанів рівномірним шаром по поверхні, глибина океану становитиме приблизно 2,5 км. Для стороннього спостерігача з іншопланетної системи, що спостерігає за Землею доступними для нас зараз методами, Земля виглядатиме саме як планета-океан.

У вузькому розумінні планета-океан — планета, масивніша за Землю (маса приблизно 6—8 М⊕), що має у своєму складі багато льоду (порядку 50 % маси) і вкрита суцільним океаном рідкої води глибиною до ≈100 км. На відміну від Землі, під океаном лежать не скелясті породи, а крижана мантія.

Станом на 2022 рік найбільш імовірним кандидатом на цей різновид планет є Глізе 1214 b.

Гіпотезу про існування таких планет висунув із Каліфорнійського технологічного інституту. Потім цю модель розвинула група під керівництвом Крістофа Сотена з Нантського університету та Марк Кюхнер.

Модель планети-океану

Вихідні положення

У праці «A New Family of Planets ? „Ocean Planets“» для побудови моделі планети виходили з таких припущень:

  • Розглядаються тільки планети масою 6—8 М⊕. Такі планети можна знайти одночасно і методом транзитів, і методом визначення радіальної швидкості, що дає змогу визначити масу і радіус планети одночасно.
  • Планета складається на 50 % з льоду (90 % води, 5 % аміаку, 5 % діоксиду вуглецю) та на 50 % зі скельних порід та металів. Для спрощення моделі в первинному складі планети відсутні монооксид вуглецю і метан. Такий хімічний склад можна очікувати для планети, що формується не дуже далеко за сніговою лінією (170К у вакуумі) з протопланетного диску. Відносно невелика маса планети (< 10 М⊕) передбачає, що в первинному складі планети відсутні легкі гази (водень та гелій). Після формування планета мігрувала до гарячішої «зони життя», або внаслідок розігріву центральної зорі «зона життя» змістилась у зовнішні регіони планетної системи.
  • Досить велика маса планети передбачає, що планета має радіальну диференціацію шарів: ядро, мантія, крижаний шар, розвинена атмосфера.
  • Надра планети гарячі з адіабатичним тепловим профілем.
  • Розглядаються тільки планети в «зоні життя».
  • Атмосфера планети розвинулась із первинної атмосфери планети внаслідок фотохімічних процесів, випаровування та дегазації надр, випаровування атмосфери. В атмосфері може бути сильний парниковий ефект.

Внутрішня будова

У результаті моделювання планети з масою в 6 М⊕, що складається з 3 М⊕ льоду, 2 М⊕ силікатів і 1 М⊕ металів, утворилася планета з такою внутрішньою будовою:

  • Загальний радіус планети становить 2 R⊕ (радіуси Землі), або приблизно 12700 км. Прискорення вільного падіння на поверхні планети становитиме 1,54g, а тиск у центрі планети — 1600 ГПа. Середня густина становитиме 75 % середньої густини Землі (близько 4 г/см³).
  • Залізонікелеве ядро радіусом 0,69 R⊕, або 4400 км, що становить 34,5 % радіуса. У Землі радіус ядра становить 3550 км, тобто 0,55 R⊕.
  • Силікатна (нижня) мантія глибиною 3550 км, або 0,55 R⊕, що становить 27,5 % радіуса. У Землі глибина мантії становить 2900 км, або 0,45 R⊕.
  • Льодова (верхня) мантія глибиною 4800 км, що становить 38 % радіусу планети. Льодова мантія складається з поліморфних модифікацій льоду, густина їх більше густини рідкої води, а тиск на такій глибині дає воді змогу існувати у твердому стані при температурах вище 0 °C. У Землі льодової мантії немає.
  • Глобальний океан рідкої води. Глибина океану становить від 40 до > 100 км.

Океан

Глибина океану залежить від температури поверхні океану і від вибраного температурного профілю. При виборі температури поверхні у 280 К (7 °C) та адіабатичного теплового профілю глибина океану становитиме 72 км, температура на дні 35 °C, а тиск 1,1 ГПа. При виборі температури поверхні в 303 К (30 °C) або 273 К (0 °C), глибина океану становитиме відповідно 133 та 60 км. При виборі ізотермічного профілю (температура океану стала по всій глибині), глибина океану становитиме 40, 45 та 65 км при температурі поверхні в 0, 7 та 30 °C відповідно.

Див. також

Посилання

  1. David Charbonneau; Zachory K. Berta; Jonathan Irwin; Christopher J. Burke та ін. (2009). A super-Earth transiting a nearby low-mass star. Nature. 462 (17 December 2009): 891—894. Bibcode:2009Natur.462..891C. doi:10.1038/nature08679.
  2. Léger, Alain (2004). A New Family of Planets ? "Ocean Planets". Icarus. 169 (2): 499—504. arXiv:astro-ph/0308324. Bibcode:2004Icar..169..499L. doi:10.1016/j.icarus.2004.01.001.
  3. Kuchner, Marc (2003). Volatile-rich Earth-Mass Planets in the Habitable Zone. Astrophysical Journal. 596: L105—L108. arXiv:astro-ph/0303186v2. Bibcode:2003ApJ...596L.105K. doi:10.1086/378397.

Джерела

  • A New Family of Planets ? «Ocean Planets»


image Це незавершена стаття з астрономії.
Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Planeta okean gipotetichnij riznovid planet povnistyu vkritih okeanom ridkoyi vodi Hudozhnya prezentaciya vnutrishnoyi budovi Ganimeda z ridkim vodnim okeanom zatisnutim mizh dvoma sharami lodu Shari lodu vkazani zgidno z masshtabom Diagrama vnutrishnoyi budovi Yevropi Hudozhnya ilyustraciya gipotetichnoyi planeti okeanu z dvoma prirodnimi suputnikami Tak mozhe viglyadati planeta okean iz dvoma suputnikami U shirokomu rozuminni Zemlyu takozh mozhna vvazhati planetoyu okeanom okeani zajmayut 71 ploshi poverhni yaksho rozpodiliti vsyu vodu okeaniv rivnomirnim sharom po poverhni glibina okeanu stanovitime priblizno 2 5 km Dlya storonnogo sposterigacha z inshoplanetnoyi sistemi sho sposterigaye za Zemleyu dostupnimi dlya nas zaraz metodami Zemlya viglyadatime same yak planeta okean U vuzkomu rozuminni planeta okean planeta masivnisha za Zemlyu masa priblizno 6 8 M sho maye u svoyemu skladi bagato lodu poryadku 50 masi i vkrita sucilnim okeanom ridkoyi vodi glibinoyu do 100 km Na vidminu vid Zemli pid okeanom lezhat ne skelyasti porodi a krizhana mantiya Stanom na 2022 rik najbilsh imovirnim kandidatom na cej riznovid planet ye Glize 1214 b Gipotezu pro isnuvannya takih planet visunuv iz Kalifornijskogo tehnologichnogo institutu Potim cyu model rozvinula grupa pid kerivnictvom Kristofa Sotena z Nantskogo universitetu ta Mark Kyuhner Model planeti okeanuVihidni polozhennya U praci A New Family of Planets Ocean Planets dlya pobudovi modeli planeti vihodili z takih pripushen Rozglyadayutsya tilki planeti masoyu 6 8 M Taki planeti mozhna znajti odnochasno i metodom tranzitiv i metodom viznachennya radialnoyi shvidkosti sho daye zmogu viznachiti masu i radius planeti odnochasno Planeta skladayetsya na 50 z lodu 90 vodi 5 amiaku 5 dioksidu vuglecyu ta na 50 zi skelnih porid ta metaliv Dlya sproshennya modeli v pervinnomu skladi planeti vidsutni monooksid vuglecyu i metan Takij himichnij sklad mozhna ochikuvati dlya planeti sho formuyetsya ne duzhe daleko za snigovoyu liniyeyu 170K u vakuumi z protoplanetnogo disku Vidnosno nevelika masa planeti lt 10 M peredbachaye sho v pervinnomu skladi planeti vidsutni legki gazi voden ta gelij Pislya formuvannya planeta migruvala do garyachishoyi zoni zhittya abo vnaslidok rozigrivu centralnoyi zori zona zhittya zmistilas u zovnishni regioni planetnoyi sistemi Dosit velika masa planeti peredbachaye sho planeta maye radialnu diferenciaciyu shariv yadro mantiya krizhanij shar rozvinena atmosfera Nadra planeti garyachi z adiabatichnim teplovim profilem Rozglyadayutsya tilki planeti v zoni zhittya Atmosfera planeti rozvinulas iz pervinnoyi atmosferi planeti vnaslidok fotohimichnih procesiv viparovuvannya ta degazaciyi nadr viparovuvannya atmosferi V atmosferi mozhe buti silnij parnikovij efekt Vnutrishnya budova U rezultati modelyuvannya planeti z masoyu v 6 M sho skladayetsya z 3 M lodu 2 M silikativ i 1 M metaliv utvorilasya planeta z takoyu vnutrishnoyu budovoyu Zagalnij radius planeti stanovit 2 R radiusi Zemli abo priblizno 12700 km Priskorennya vilnogo padinnya na poverhni planeti stanovitime 1 54g a tisk u centri planeti 1600 GPa Serednya gustina stanovitime 75 serednoyi gustini Zemli blizko 4 g sm Zalizonikeleve yadro radiusom 0 69 R abo 4400 km sho stanovit 34 5 radiusa U Zemli radius yadra stanovit 3550 km tobto 0 55 R Silikatna nizhnya mantiya glibinoyu 3550 km abo 0 55 R sho stanovit 27 5 radiusa U Zemli glibina mantiyi stanovit 2900 km abo 0 45 R Lodova verhnya mantiya glibinoyu 4800 km sho stanovit 38 radiusu planeti Lodova mantiya skladayetsya z polimorfnih modifikacij lodu gustina yih bilshe gustini ridkoyi vodi a tisk na takij glibini daye vodi zmogu isnuvati u tverdomu stani pri temperaturah vishe 0 C U Zemli lodovoyi mantiyi nemaye Globalnij okean ridkoyi vodi Glibina okeanu stanovit vid 40 do gt 100 km Okean Glibina okeanu zalezhit vid temperaturi poverhni okeanu i vid vibranogo temperaturnogo profilyu Pri vibori temperaturi poverhni u 280 K 7 C ta adiabatichnogo teplovogo profilyu glibina okeanu stanovitime 72 km temperatura na dni 35 C a tisk 1 1 GPa Pri vibori temperaturi poverhni v 303 K 30 C abo 273 K 0 C glibina okeanu stanovitime vidpovidno 133 ta 60 km Pri vibori izotermichnogo profilyu temperatura okeanu stala po vsij glibini glibina okeanu stanovitime 40 45 ta 65 km pri temperaturi poverhni v 0 7 ta 30 C vidpovidno Div takozhVodnij gigant Glize 581 c Zona pridatna dlya zhittyaPosilannyaDavid Charbonneau Zachory K Berta Jonathan Irwin Christopher J Burke ta in 2009 A super Earth transiting a nearby low mass star Nature 462 17 December 2009 891 894 Bibcode 2009Natur 462 891C doi 10 1038 nature08679 Leger Alain 2004 A New Family of Planets Ocean Planets Icarus 169 2 499 504 arXiv astro ph 0308324 Bibcode 2004Icar 169 499L doi 10 1016 j icarus 2004 01 001 Kuchner Marc 2003 Volatile rich Earth Mass Planets in the Habitable Zone Astrophysical Journal 596 L105 L108 arXiv astro ph 0303186v2 Bibcode 2003ApJ 596L 105K doi 10 1086 378397 DzherelaA New Family of Planets Ocean Planets Ce nezavershena stattya z astronomiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi

Дата публікації:
Топ