Super-Earth, mini-Neptune tai sub-Neptune?

Neptunuksen massa on noin 17 kertaa maapallon massa. Ja massa luo painovoiman. Joten Neptunuksen omapaino on vahvempi kuin maan: planeetta puristaa itseään tiukemmin. Neptunuksen säde on siis vain neljä kertaa Maan säde. Toistaiseksi monet tunnetut eksoplaneetat ovat kooltaan ja massaltaan Maan ja Neptunuksen välissä. Mutta miten niitä kutsua? Super-Earth, mini-Neptune, sub-Neptune? Kaikki 3? Kuva NASAn kautta/Tähtitiede.

Super-Earth, mini-Neptune tai sub-Neptune

Jotkut yleisimmin tunnetuistaeksoplaneetat- kaukaisia ​​tähtiä kiertävät maailmat - ovat maapalloa suurempia, mutta pienempiä kuin Neptunus. Se kuulostaa riittävän yksinkertaiselta, mutta luonto ei ole aina niin siisti ja siisti. Tähtitieteilijät käyttävät erilaisia ​​termejä -super-Maan,mini-Neptunusjasub-Neptunus- maailmoille, jotka ovat kooltaan ja/tai massaltaan Maan ja Neptunuksen välissä. Eri tähtitieteilijät ja tähtitieteen kirjoittajat vaihtavat termejä ja käyttävät niitä joskus keskenään. Mitä nämä sanat tarkalleen tarkoittavat?

Yksi varoitus. Exoplanet -tutkimus on uutta. Vasta 1990 -luvun alusta lähtien tähtitieteilijät pystyivät näkemään ja tutkimaan kaukaisia ​​planeettoja ollenkaan. Vaikka Linnunradan galaksimme todennäköisesti sisältäämiljardeja eksoplaneettoja. Joten tähtitieteilijät eivät aina käytä näitä termejä tarkoittamaan samoja asioita. Aivan kuin he olisivat tutkimusmatkailijoita, jotka seisovat valtavan valtameren rannalla, ja heidän edessään on miljardi kartoittamatonta saarta. Jokainen saarimaailma on erilainen ... yhtä erilainen kuinlumihiutaleet.

Miten voimme ymmärtää nämä termit. Voimmeko luetella joitakin yhtäläisyyksiä super-Maiden, mini-Neptunuksen ja osa-Neptunusten välillä? Ja voisimmeko luetella joitain eroja?

Joo.

Planeettojen tutkijaRenyu HuNASAn Jet Propulsion Laboratorylla on asiantuntemusta planeettojen ja eksoplaneettojen ilmakehän muotoilevien fysikaalisten ja kemiallisten prosessien mallintamisesta. Hän on kirjan pääkirjailijaviimeaikainen lehtisiitä, mitä hänen tiiminsä kutsuiosa-Neptunus. Paperi käsitteli tiettyä eksoplaneettojen populaatiotasädevalikoima. Hu kertoi ForVM: lle sähköpostissa:

Itse asiassa termit mini-Neptune, sub-Neptune, super-Earth voivat joskus olla hyvin hämmentäviä. Emme käyttäneet tässä asiakirjassa termiä `` super-maapallot '', koska tämä termi saattaa merkitä suurennettua versiota Maasta, ei vain massasta/säteestä vaan myös planeettojen koostumuksesta (eli massiivinen vaippa ja kuori ja ohut valtameren kerros).

[Meidän] paperimme käsittelee enimmäkseen planeettoja, joiden säde on 1,7-3,5. Exoplanet -kyselystäKeplerja monet seurantahavainnot, tiedämme nyt, että maapallon säteet 1,7-3,5 muodostavat eri planeetan populaation kuin<1.7-Earth-radii planets.

Se ei ole vain meitä

Hu jatkoi:

Exoplanet-yhteisö… ei ole vielä päättänyt, mikä olisi paras nimi näille 1,7–3,5 Maan säteellä oleville planeetoille. Tämä johtuu siitä, että emme tiedä, mistä ne on tehty. Ne voivat olla kivisiä planeettoja, joilla on massiivinen [vety] ilmakehä. Ehkä niitä voitaisiin kutsua supermaiksi, joissa on äärimmäinen/ eksoottinen tunnelma. Jotkut kollegat kutsuvat heitäkaasukääpiöt. Ne voivat myös olla planeettoja, joilla on valtava vesikerros. Joten ehkä niitä voitaisiin kutsua 'valtameren planeetoiksi' tai 'vesimaailmoiksi'. Tai ne voivat olla planeettoja, joissa on massiivinen vesikerros * ja * valtava vety (H2) -ilmakehä, kuten Neptunus. Ja siksi niitä voitaisiin kutsua 'mini-Neptunesiksi'.

Hu sanoi toivovansa viimeaikaistapaperimotivoivat lähitulevaisuudessa monia muita tämän massaluokan eksoplaneettojen havaintoja.

Renyu Hu NASAn suihkumoottorilaboratoriossa tarjosi arvokasta tietoa supermaista, minineptunteista ja osa-Neptuneista. Kiitos, Renyu! Kuva kauttaCaltech.

Supermaat

Supermaatovat Maata suurempia, mutta pienempiä kuin Neptunus. Ne ovat yleensä (mutta eivät aina) välillä 1,2–2 maan sädettä. Supermaat määritellään ensisijaisesti niiden massana, mutta ei niiden koona. Niiden koostumus voi vaihdella niiden tiheyden mukaan. Kuten minineptunit, joillakin pienitiheyksisillä super-maapalloilla voi olla vetyä ja heliumia. Suuremmat tiheydet voisivat koostua suurelta osin vedestä (vesimaailmat) tai niillä on erittäin tiheät ytimet, joissa on paksu laajennettu ilmakehä.

Monet supermaat ovat todennäköisesti kallioisia, kuten aurinkokuntamme maanpäälliset planeetat, joilla on lisääntynyt geologinen aktiivisuus. He saattavat olla vielä edistyneempiälevyteknologiakuin Maa. Toisaalta jotkut tutkimukset viittaavat siihen, että supermaiden kuoret voivat olla liian vahvoja, jotta magma voi helposti rikkoa ne levyiksi.

Valtamereillä olevat supermaat voivat olla varsin asutuskelpoisia ja edistää elämän kehitystä. Tutkijat sanovat, että heillä saattaa olla matalampia valtameriä saariketjuineen, mikä olisi ihanteellinenbiologista monimuotoisuutta.

Taiteilijan käsitys supermaastaKepler-62f. Nämä planeetat ovat kooltaan ja massaltaan Maan ja Neptunuksen välissä. Niitä pidetään yleensä kivikkoisina maailmoina. Kuva NASA Amesin/ JPL-Caltechin/ kauttaCNET.

Mini-Neptunes… ja Hyceans?

Mini-NeptunesYleisesti ajatellaan, että niissä on paksu vety -helium -ilmakehä. Mutta kuten supermaidenkin tapauksessa, näyttää siltä, ​​että koostumuksessa voi olla vaihtelua, mukaan lukien syvät jää-, kallio- tai nestemäiset valtameret (jotka on valmistettu vedestä, ammoniakista, molempien seoksesta tai raskaammista haihtuvista aineista).

Nimikkeistön monimutkaisuuden lisäämiseksi toinen äskettäinen tutkimus viittaa siihen, että super-maapallon ja mini-Neptunuksen kokoalueella voi olla toinen planeetaluokka:Hycean -planeetat. Nämä maailmat ovat jopa 2,6 kertaa halkaisijaltaan maapallon, lämpötiloissa jopa 200 celsiusastetta (noin 400 astetta Fahrenheit) ja paksut vetyatmosfäärit.

Vaikka ne ovat yleensä kuumempia kuin maapallo, tiedemiehet sanovat, että jotkut niistä voivat silti asua, ainakin mikrobien kannalta.

Taiteilijan käsitys mini-Neptunuksesta. Nämä maailmat ovat kooltaan ja massaltaan Maan ja Neptunuksen välissä, mutta ne eivät yleensä ole kallioisia kuin supermaat. Sen sijaan niillä voi olla paksu vety -helium -ilmakehä. Ja/tai niissä voi olla syviä jää-, kallio- tai nestekerroksia. Kuva R.Hurtin/ IPAC: n/ Caltechin/ kauttaSci-News.com.

Entä Neptunesin osa?

Sub-Neptunesyleensä kaikki planeetat, joilla on pienempisädekuin Neptunus, vaikka jotkut voisivat silti olla massiivisempia. Tämä voi sisältää sekä minineptunteja että super-maita. Kuten näette, tämä kaikenkattava merkintä voi kuitenkin aiheuttaa enemmän sekaannusta.

Aurinkokunnassamme ei ole osa-Neptunuksia (ellei oletuksia ole esitetty)Planeetta yhdeksänosoittautuu yhdeksi), vaikka niiden tiedetään nykyään olevan yleisempää muiden tähtien ympärillä kuin Neptunuksen kokoisia maailmoja.

Taiteilijan käsitys osa-Neptunuksesta. Subneptunus voi olla planeetta, jonka säde on pienempi kuin Neptunus, mutta suurempi massa. Tai se voi tarkoittaa planeettaa, jonka massa on pienempi kuin Neptunus, mutta suurempi säde ... jolloin sitä voitaisiin kutsuasuper-puff. Huokaus. Kuva NASA Ames/ JPL-Caltech/ T.Pyle/Käänteinen.

Kuten näemme, maapallon ja Neptunuksen välillä on erilaisia ​​planeettoja. Ja miksi ei olisi? Se voi olla hämmentävää yrittää erottaa ne, mutta mitä enemmän opimme niistä, sitä paremmin ymmärrämme niitä. Tämä artikkeli antaa toivottavasti karkean oppaan näiden eksoottisten maailmojen samankaltaisuuksista ja eroista ja niiden määrittelystä.

Bottom line: Näiden kolmen tunnetun eksoplaneetan välillä on joskus sekaannusta: super-Earth, mini-Neptune ja sub-Neptune. Mitkä ovat yhtäläisyydet ja erot? Miten ne määritellään? Tässä yritämme lajitella ne planeetatieteilijän panoksen avulla.

Lue lisää: Missä vesimaailmat ovat? Uusi työkalu selvittää

Lähde: