Суббота, 15.03.2025
Космическая погода на текущий час
Вход в систему не произведен
 Войти /  Регистрация

Секция Совета РАН по космосу

< Роскосмос планирует сокращение штата сотрудников
24.12.2013 02:37 Давность: 11 yrs
Категория: Экзопланеты
Количество просмотров: 6263

Отношение масса-радиус для 63 планет с радиусами меньше 4 радиусов Земли



Изучение зависимости массы транзитных экзопланет от их радиуса показало, что граница между планетами земного типа и планетами с большим содержанием летучих элементов проходит примерно по радиусу 1.5 радиусов Земли и массе 2.7-3 земных масс.

Владислава Ананьева

Хотя в Солнечной системе нет планет с радиусами между 1 и 3.8 радиусов Земли, в Галактике планеты таких размеров широко распространены. По данным, полученным космическим телескопом им. Кеплера, примерно 24% звезд имеют планеты с радиусами от 1 до 4 земных и с периодами от 5 до 50 земных суток. Естественно возникает вопрос: каковы свойства этих планет? Где проходит граница между малыми гигантами вроде Урана и Нептуна и планетами земного типа?

Чтобы ответить на эти вопросы, Джеффри Марси (Geoffrey W. Marcy) и Лоурен Вайс (Lauren M. Weiss) проанализировали отношение масса/радиус для 63 планет, чьи радиусы оказались меньше 4 радиусов Земли, периоды – короче 100 земных суток, а массы измерены методом лучевых скоростей или методом тайминга транзитов. Также в данный анализ были включены параметры планет Солнечной системы.

Зависимость массы и средней плотности от радиуса для 63 планет, рассмотренных в работе. Серым цветом показаны планеты, чья масса была определена методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. Бежевым цветом показаны планеты, чья масса была определена методом тайминга транзитов. Малиновыми буквами показаны планеты Солнечной системы. Синие квадраты (с указанием величины погрешностей) – средняя масса (слева) или плотность (справа) планет в диапазоне шириной 0.5 радиусов Земли. Голубой пунктирной линией показана аналитическая зависимость M ~ R^3.45, справедливая для планет земного типа. Черной пунктирной линией показана зависимость M ~ R^0.8, справедливая для планет с большим содержанием летучих элементов. На правом графике бледно-зеленой линией показана зависимость массы от радиуса для планеты земного состава.

Первое, что бросается в глаза при взгляде на графики – огромный разброс данных вокруг среднего тренда. Массы планет одного размера могут отличаться на порядок, что говорит как о значительных погрешностях измерений, так и о возможности принципиально разного состава, средней плотности и эволюции планет одинаковой массы. Однако, в общем и целом картина выглядит такой:

Для радиусов планет R > 1.5 радиусов Земли массу планеты можно оценить по формуле:

M/MЗемли = 3.24 (R/RЗемли)0.8.

Для радиусов планет R < 1.5 радиусов Земли формула для массы меняется:

M/MЗемли = 1.08 (R/RЗемли)3.45.

Граничное значение массы, разделяющее преимущественно планеты с земным (железокаменным) составом и планеты со значительной долей летучих (океаниды и мини-нептуны) оценивается в 2.7-3 масс Земли. При этом не стоит забывать, что данный вывод сделан для планет с периодами короче 100 земных суток, т.е. достаточно горячих – за снеговой линией граничное значение массы может быть гораздо меньше или вообще отсутствовать (т.е. содержать значительное количество летучих будут планеты любой массы).

http://arxiv.org/pdf/1312.0936.pdf

<- назад в: Новости

Комментарии

Комментарии

Вход в систему

Введите имя пользователя и пароль для входа в систему:
Вход в систему

Забыли пароль?

Магнетары

Магнетарами называются нейтронные звезды, (см. Звезды, нейтронные) обладающие мощнейшим магнитным полем... [далее]

Сообщество | Форум

Rambler's Top100