04.03.2015-00:13:00   |   Dušan Valent
#Kozmos
V prvej časti našej promenády exoplanét sme sa venovali kovovým alebo kamenným planétam. Tentoraz prichádzajú na pretras spravidla väčšie, no menej „husté“ svety.



Veľké exoplanéty

Horúce Jupitery


-

Podľa súčasného modelu vzniku planetárnych sústav plynní obri ako Jupiter či Saturn nevznikajú v blízkosti hviezd. Rodia sa ďalej, v oblasti za tzv. snežnou čiarou, ktorá je bohatá na prchavé látky - v našej slnečnej sústave leží asi 2- až 4-krát ďalej od slnka ako Zem. Napriek tomu sa podarilo objaviť množstvo plynných obrov, ktorí okolo svojej hviezdy obiehajú tesnejšie ako Merkúr. Predpokladá sa, že sem presunuli v procese tzv. planetárnej migrácie. Ich orbity sa však zväčša nestabilizovali. Mnohé horúce plynné svety napokon vpadnú do svojich materských hviezd. Malá časť, ktorá nadobúda stabilnú obežnú dráhu, nedopadne oveľa lepšie. Silný prúd nabitých častíc, ktorý ich materské hviezdy emitujú, tieto telesá postupne ohlodá o vonkajšie plynné vrstvy.
Zástupcovia: 51 Pegasi b

Super-Jupitery (Napuchnuté planéty)
Kvôli svojej hustote niekedy nazývané aj horúce Saturny. Ide o podtyp horúcich Jupiterov, telesá sú aj na pomery plynných obrov mimoriadne obrovské a zároveň mimoriadne „riedke“.

Chladní plynní obri môžu dosiahnuť len o málo väčšie rozmery ako Jupiter. Väčšie množstvo hmoty sa u nich prejaví zvýšením objemovej hmotnosti („zahustením“). Pokiaľ sú však takéto svety horúce, napríklad kvôli zostatkovému teplu z čias vzniku, alebo kvôli tomu, že ich migrácia presunula do blízkosti materskej hviezdy, situácia sa mení. Teplotná expanzia hmôt, ktoré tieto plynné planéty obsahujú, ich takpovediac nafúkne. Takže kým chladní plynní obri môžu byť aj niekoľkonásobne hmotnejší ako Jupiter a napriek tomu dosahujú podobné rozmery ako on, super-Jupitery giganta slnečnej sústavy zatienia napriek tomu, že sú podstatne menej hmotné. Ich priemerná hustota je nezriedka trikrát nižšia ako hustota vody.
Zástupcovia: HAT-P-1b, COROT-1b, TrES-4, WASP-12b, WASP-17b, Kepler 7b


-


Kepler 7b je o polovicu väčší ako Jupiter, no má len polovičnú hmotnosť. Je to prvá exoplanéta, u ktorej máme k dispozícii aspoň rudimentárnu mapu atmosféry, ktorú tvoria mračná koncentrované na západnej strane telesa. Tieto mračná sú zrejme tvorené takpovediac odparenými horninami a kovmi. Povrchová teplota planéty totiž dosahuje hodnotu približne 1300°C.




„Super-napuchnuté planéty“

Tento nový, zatiaľ nepomenovaný a podľa všetkého vzácny typ planét tvoria svety dosahujúce asi 60 a 90% veľkosti Jupitera (priemer sedem- až desaťkrát väčší ako Zem). Sú však dvadsať- až tridsaťkrát menej husté ako voda - majú asi takú hustotu, ako keby pozostávali celé z polystyrénu! Je to zrejme preto, že majú iba malé kamenné jadro obklopené rozsiahlym obalom z vodíku alebo hélia. Na rozdiel od super-Jupiterov nemusia byť mimoriadne horúce. Povrchová teplota známych zástupcov dosahuje podľa odhadov okolo 100-280°C.
Zástupcovia: Kepler-51b, c a d

Horúce Neptúny


-


Veľkosťou a hmotnosťou zodpovedajú ľadovým obrom slnečnej sústavy, Uránu a Neptúnu, no planetárna migrácia ich zaviedla do blízkosti materskej hviezdy. Tým pádom sú výrazne horúcejšie, s vriacou atmosférou. Kvôli prúdom nabitých častíc (solárny či slnečný vietor) obsahujú oproti ľadovým obrom nižšie zastúpenie ľahkých plynov ako vodík a hélium. Ich jadro môže byť kamenné či tvorené stlačeným, ultra-horúcim ľadom. Plášť horúcich Neptúnov tvorí zmes ľahších zložiek ako napríklad vody, hélia či amoniaku.
Potvrdené horúce Neptúny: Mu Arae c
Potenciálni kandidáti: Gliese 436 b a c, 55 Cancri e a c, HD 149026, HAT-P-11 b



Super-Neptúny (super-ľadoví obri)

Podobne ako Urán a Neptún, čo sú ľadoví obri slnečnej sústavy, aj super-Neptúny pozostávajú zväčša z ťažších prvkov než vodík a hélium (dominantné zložky plynných obrov ako Jupiter a Saturn), ktoré sa nachádzajú v podobe ľadu. Napriek rovnakému zloženiu ako Neptún či Urán dosahujú super-Neptúny niekoľkonásobne väčšiu hmotnosť a väčšie rozmery.
Zástupcovia: Kepler-101b

Malé exoplanéty

Pozorovania naznačujú, že s rastom veľkosti exoplanét nad hranicu 1,5-násobku polomeru Zeme začína klesať ich priemerná hustota. To naznačuje, že takto veľké telesá si zachovávajú väčšie množstvá prchavých látok, napr. vody či ľahkých plynov ako vodík a hélium, o ktoré malé kamenné planéty v dôsledku nedostatočnej tiaže a slnečného vetra prichádzajú.

Jedna a tá istá vznikajúca planéta môže skončiť ako kamenná super-Zem ako aj ako plynný trpaslík. O prchavé látky môžu vznikajúcu planétu pripraviť napr. zrážky s veľkými protoplanétami(Venuša takto prišla o väčšinu svojej vody), alebo migrácia smerom ku materskej hviezde, kde bude teleso vystavené silnejšiemu „vetru“ nabitých častíc. Existujú zrejme aj prechodné svety medzi kamennými a plynnými, veľké kamenné planéty s oceánmi hlbokými stovky kilometrov a zároveň atmosférou bohatou na vodík a hélium.

Modely termálnej evolúcie atmosfér naznačujú, že telesá s polomerom 1,75-násobne väčším ako polomer Zeme sú obvykle nie super-Zemami ale minineptúnmi. Polomer 4-násobne väčší pre zmenu znamená plynného či ľadového obra.

Plynný trpaslíci



-



Ich priemerná hustota môže zodpovedať Saturnu (je nižšia ako voda) no rozmery sú iba o polovicu až trikrát väčšie ako Zem. To znamená, že takéto telesá tvorí hrubá atmosféra z ľahkých plynov, skrývajúca hrubú vrstvu ľadu či vody a iba malé kamenné jadro. Keďže planéty blízko svojich hviezd kvôli hviezdnemu vetru strácajú obal z ľahkých plynov, plynných trpaslíkov čakajte na vzdialenejších obežných dráhach. Ak ich planetárna migrácia predsa len ku materskej hviezde priblíži, postupne ich hviezdny vietor ohlodá až na drobné kamenné jadro.
Poznámka: označenie sa používa aj pre „mini-Neptúny“, hoci podľa správnosti by mali byť mini-Neptúnmi menšie obdoby ľadových obrov.
Potenciálni kandidáti: Kepler-11f, Kepler-138d, KOI-314c

Minineptúny (v užšom slova zmysle, čiže ľadoví trpaslíci)

Analógy Uránu a Neptúnu maximálne 10-krát hmotnejšie a 4-krát väčšie ako Zem. Pojem „ľadoví trpaslíci“ sa používa aj pre plutoidy, teda ľadové trpasličie planéty.
Potenciálni kandidáti: zatiaľ nepoznáme

-

NASA, užívateľ wikimédie Kirk39, Dr. Jason Wright, http://images.gizmag.com/
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail