Объект планетарной массы
Объект планетарной массы ( ПМО ), планемо , [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
[ редактировать ]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:
- изолированные объекты планетарной массы (iPMO; IPMO) — это объекты, которые свободно плавают и имеют низкую массу ниже уровня горения дейтерия, и их природа как выброшенных свободно плавающих планет или субкоричневых карликов не полностью определена (например, 2MASS J13243553+ 6358281 , [5] ПСО J060.3200+25.9644 [6] объекты в NGC 1333 [7] )
- Объекты с диапазоном масс на границе горения дейтерия ( VHS 1256-1257 b , [8] БД+60 1417б [9] )
- Объекты, вращающиеся вокруг звезды или коричневого карлика, но их формирование в качестве экзопланет затруднено или невозможно (VHS 1256-1257 b, CFHTWIR-Oph 98B [10] )
Типы
[ редактировать ]Спутник планетарной массы
[ редактировать ]
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
[ редактировать ]
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 «Новых горизонтов главный исследователь » 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
[ редактировать ]Бывшие звезды
[ редактировать ]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
[ редактировать ]
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 ОТС 44 , [17] или вращающийся вокруг более крупного объекта, такого как 2MASS J04414489+2301513 .
Теоретически возможны двойные системы субкоричневых карликов; Oph 162225-240515 Первоначально считалось, что 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
[ редактировать ]Планеты-изгои в звездных скоплениях имеют скорость, аналогичную скорости звезд, поэтому их можно вернуть. Обычно их выводят на широкие орбиты между 100 и 10 орбитами. 5 АУ. 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
[ редактировать ]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 .
См. также
[ редактировать ]- Планетарная масса
- Список гравитационно закругленных объектов Солнечной системы
- Список объектов Солнечной системы по размеру
Ссылки
[ редактировать ]- ^ 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 .
- ^ Вайнтрауб, Дэвид А. (2014). Является ли Плутон планетой?: историческое путешествие по Солнечной системе . Издательство Принстонского университета. п. 226. ИСБН 978-1400852970 .
- ^ 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 .
- ^ Стерн, С. Алан; Левисон, Гарольд Ф. (2002). Рикман, Х. (ред.). «О критериях планетности и предлагаемых схемах планетарной классификации» . 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 с помощью телескопа Спитцер» . Астрономический журнал . 165 (5): 196. arXiv : 2303.12451 . Бибкод : 2023AJ....165..196S . дои : 10.3847/1538-3881/acc65d . ISSN 0004-6256 .
- ^ 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 .
- ^ Фаэрти, Жаклин К.; Ганье, Джонатан; Попинчалк, Марк; Вос, Джоанна М.; Бургассер, Адам Дж.; Шуманн, Йорг; Шнайдер, Адам К.; Киркпатрик, Дж. Дэви; Мейснер, Аарон М.; Кушнер, Марк Дж.; Бардалес Гальюффи, Даниэлла К.; 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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.
- ^ «Резолюция B5: Определение планеты в Солнечной системе» (PDF) . Генеральная ассамблея МАС 2006 . Международный астрономический союз . Проверено 26 января 2008 г.
- ^ 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.
- ^ Бейлс, М.; Бейтс, С.Д.; Бхалерао, В.; Бхат, НДР; и др. (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 . ПМИД 21868629 . S2CID 206535504 .
- ^ «Взгляд 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.
- ^ 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.
- ^ Йоргенс, В.; Боннефой, М.; Лю, Ю.; Байо, А.; и др. (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 .
- ^ Клоуз, Лэрд М.; Цукерман, Б.; Сон, Инсок; Бармен, Трэвис; и др. (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 .
- ^ 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 система планетарной массы» . Астрофизический журнал . 659 (2): 1629–1636. arXiv : astro-ph/0701242 . Бибкод : 2007ApJ...659.1629L . дои : 10.1086/512539 . S2CID 11153196 .
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ 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 .