ดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กสามารถดำรงอยู่ได้หรือไม่?

29

ดาวเคราะห์ก๊าซที่รู้จักกันส่วนใหญ่ (ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ ฯลฯ ) มีขนาดใหญ่มาก พวกมันถูกเรียกว่า " ยักษ์ก๊าซ"

เป็นไปได้หรือที่จะมีดาวเคราะห์ก๊าซอยู่รอบ ๆ โลก ถ้าใช่ทำไม; ถ้าไม่ทำไม

planet gas-giants

1

เนื่องจากเป็นรุ่นเบต้าฉันคิดว่าฉันสามารถพูดถึงสิ่งต่าง ๆ ในความคิดเห็นของฉัน! นี่เป็นคำถามที่ฉันรู้สึกต้องการ LaTeX ใช้เวลา 5 นาทีในการวางสมการและตอบคำถามนี้ แต่ไม่สามารถหาวิธีอธิบายได้ด้วยคำพูด! :(

— Cheeku

2

@Cheeku: เพียงใส่

ของคุณ

สมการในสกุลเงินดอลลาร์เดียวหรือสองครั้งเช่น

2

L A T E X

$\LaTeX$

e^{- x^{2}}

$e^{-x^2}$

— เจอรัลด์

ไททันมีขนาดเล็กและเต็มไปด้วยหินและมีบรรยากาศหนา มันไม่มีสนามแม่เหล็กหรือแรงโน้มถ่วงมากพอที่จะเก็บไว้ในระยะยาวดังนั้นฉันคิดว่ามันเต็มไปด้วยการปล่อยแก๊สออกมา ดาวบางดวงน่าจะจับดาวหางขนาดดาวเคราะห์บางดวงในวงโคจรที่ใกล้เคียงเพื่อให้เหงื่อออกจากสารระเหยหนักของมันในขณะที่แก๊สเร่งความเร็วขึ้น ไททันไม่ใช่เด็กใหม่ในบล็อกดังนั้นมันอาจนับว่า "คงที่" ในแง่ของระยะเวลาที่ดาวอย่างดวงอาทิตย์มีอยู่

— LocalFluff

13

อ้างอิงจากบทความ"ขนาดดาวเคราะห์ขั้นต่ำสำหรับการก่อตัวดาวเคราะห์ประเภทดาวพฤหัสบดี - ความเสถียรของชั้นบรรยากาศไอโซเทอร์มอลที่ล้อมรอบดาวเคราะห์" (Sasaki, 1989) ไม่เพียง แต่เป็นไปได้เท่านั้น แต่แนะนำให้เป็นเวทีวิวัฒนาการสำหรับการพัฒนา ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน แต่มีเงื่อนไขบางประการที่จะอนุญาตให้สิ่งนี้เกิดขึ้นส่วนใหญ่เกิดจากระยะทางจากดวงอาทิตย์ดังนั้นอุณหภูมิ

การค้นพบของบทความชี้ให้เห็นว่ามวลวิกฤตสำหรับ 'การล่มสลายในชั้นบรรยากาศ' คือ 0.2 ของมวลปัจจุบันของโลกสำหรับระยะทาง 5 AU หรือมากกว่าสำหรับระบบสุริยะของเรา (ค่าของหลักสูตรนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับดาวแม่) มวลวิกฤตนี้จะเพิ่มระยะทางที่คุณอยู่ใกล้ดาวฤกษ์แม่มากยิ่งขึ้น - บทความระบุอย่างชัดเจนว่าดาวพุธและดาวอังคารมีขนาดเล็กเกินไปที่จะเกิดขึ้น

7

มีปัญหาที่สำคัญน้อยกับสิ่งที่เรียกเป็นดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กแน่นอนขึ้นอยู่กับนิยามของคุณและดาวเคราะห์ จากการจำแนกประเภทที่ยอมรับในปัจจุบัน (ไม่รวมพลูโต) จะต้องมีดาวเคราะห์

มีขนาดใหญ่พอที่จะถูกปัดเศษ (เช่นจับยึด) ด้วยมวลของมันเอง
ต้องโคจรรอบดาวและ
ได้ล้างย่านการโคจรของมัน

ประเด็นทั้งหมดนี้ส่วนใหญ่เป็นข้อโต้แย้ง แต่ปัญหาสำคัญสองประการที่ดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กจะต้องรักษาตัวเองไว้เป็นเวลานานในระหว่างและหลังจากการก่อตัวภายในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ :

มันอาจจะได้อยู่ใกล้ชิดเกินไปกับดวงอาทิตย์จะโคจรและโลกของแรงโน้มถ่วงของตัวเองถือมันเข้าด้วยกันจะไม่เพียงพอที่จะป้องกันไม่ให้มันถูกลมพัดอย่างมีประสิทธิภาพห่างชั้นโดยชั้นจากกิจกรรมของดวงอาทิตย์ดังนั้นคุณอาจจบลงด้วยการเรียกร้องดังกล่าวดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กprotoplanetมันจะไม่คงอยู่หรือ
มันน่าจะก่อตัวเป็นระยะทางไกลจากดวงอาทิตย์และอาจจะไม่อยู่ในวงโคจรรอบ ๆ หลังจากที่มันเคลียร์ด้วยการเพิ่มเส้นทางของมันออกจากดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ ดังนั้นคุณอาจจะจบลงเช่นการเรียกดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กฟรีลอยดาวเคราะห์นอกระบบหรือดาวเคราะห์โกง

อีกปัญหาที่เรายังไม่ได้พูดถึงก็คือเราไม่มีข้อพิสูจน์เชิงสังเกตว่าดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กนั้นมีอยู่จริงไม่ว่าคุณจะเรียกมันว่าอะไร ปัญหาแน่นอนอยู่ที่ความจริงแล้วไม่มีดาวเคราะห์ก๊าซขนาดเล็กกว่าดาวยูเรนัสหรือเนปจูน (คุณเลือกผู้สมัครที่มีขนาดเล็กที่สุดในอดีตมีมวลน้อยที่สุดและมีขนาดใหญ่น้อยในสี่ของยักษ์ก๊าซ) ในโซลาร์ของเราเอง ระบบในขณะที่ดาวเคราะห์ ก๊าซขนาดเล็กนอกระบบน่าจะเล็กเกินไปที่จะตรวจจับได้ในระยะทางไกลถึงดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดของเราด้วยวิธีการใดก็ตามในการตรวจจับดาวเคราะห์นอกระบบหรือเราจะไม่สังเกตการณ์มากพอในอดีตของระบบ (เช่นระยะทาง) เพื่อดูว่ามันกำลังก่อตัวและมันจะสูญเสียการยึดเกาะกับดาวเคราะห์เก่าของมันแล้วในขณะนี้ดาวเคราะห์นอกระบบหรือกัดเซาะดาวเคราะห์ขนาดเล็ก

ดังนั้นเราจึงมีปริศนานี้ระหว่างว่าพวกเขามีอยู่ (น่าจะเป็นพวกเขา) อยู่ในทฤษฎีที่เป็นไปได้ (ฉันไม่มีข้อสงสัย) และวิธีที่เราจะจบลงด้วยการเรียกพวกเขาเพราะไม่มีความเป็นไปได้สองอย่างที่ฉันสามารถคิดได้ ได้รับการพิจารณาดาวเคราะห์โดยกล่าวถึงการประชุมในปัจจุบันของสิ่งที่จริงถือว่าเป็นดาวเคราะห์ Protoplanet ยังไม่ได้เคลียร์พื้นที่ใกล้เคียงและดาวเคราะห์นอกระบบจะไม่โคจรรอบดาวฤกษ์

— TildalWave
แหล่งที่มา

6

สิ่งนี้อาจช่วยคุณได้

KOI-314c มีขนาดเล็กแม้เมื่อเทียบกับดาวยูเรนัสหรือดาวเนปจูน

มองหา "Mini-Neptune" บน Wikipedia ด้วย

ดังนั้นดูเหมือนว่าดาวเคราะห์ "คนแคระยักษ์" นั้นเป็นไปได้

แม้ว่าฉันจะไม่มีความรู้ที่ต้องการฉันก็ยังสงสัยว่าเป็นไปได้ไหมที่จะมีดาวเคราะห์ขนาดเล็กกว่าโลกที่ยังคงเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ

ตัวอย่างเช่นลองนึกถึงบางสิ่งที่มีขนาดเท่าดาวอังคารหรือระหว่างดาวอังคารกับโลกในขนาดและมวล (ตามขนาดฉันหมายถึงไม่เพียง แต่ส่วน "แข็ง" เท่านั้น แต่รวมถึงชั้นบรรยากาศชั้นนอกด้วยอย่างที่เราเห็นในช่องมองภาพ ไททัน) ทีนี้ลองคิดว่ามันเป็นรุ่นไททันที่มีบรรยากาศที่กว้างและหนาแน่นกว่า ... นั่นอาจเรียกได้ว่าเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ? นอกจากนี้ธรรมชาติไม่จำเป็นต้องพอดีกับการจำแนกประเภท / ความคาดหวังของเรา

ฉันรู้ว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมนั้นมีความผันผวนมากและมีมวลอะตอมขนาดเล็ก แต่ฉันเดาว่าในสภาพแวดล้อมที่เย็นมากตัวอย่างเช่น AUs ไม่กี่รอบดาวแคระแดง / น้ำตาลดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่มีมวลน้อย (นั่นหมายถึงความเร็วในการหลบหนีต่ำ) รักษาบรรยากาศดั้งเดิมไว้ทั้งหมดสำหรับ aeons

ฉันกล้าพูดว่าแม้แต่ผู้เขียน Sci-Fi ที่สร้างสรรค์ที่สุดก็ไม่คาดการณ์ถึงความหลากหลายของดาวเคราะห์ที่ถูกค้นพบในปัจจุบัน!

— Bruno Alessi
แหล่งที่มา

1

เนื่องจากยักษ์แก๊สมีความหนาแน่นต่ำพวกมันจึงมีน้ำหนักน้อยกว่าดาวเคราะห์หินที่มีขนาดเท่ากัน นอกจากนี้ยังหมายความว่าแรงโน้มถ่วงต่ำมากและไม่สามารถล้างพื้นที่ใกล้เคียงได้ ดังนั้นจึงไม่ได้นิยามว่าเป็นดาวเคราะห์

— The Rino
แหล่งที่มา

1

เกิดอะไรขึ้นถ้าพวกเขามีแกนความหนาแน่นสูง ตัวอย่างเช่นดาวเคราะห์ก๊าซมวลโลกที่มีแกนหินขนาดเท่าดาวอังคาร

— peterh กล่าวว่าคืนสถานะโมนิก้า

@peterh แกนหินเปลี่ยนจุดอะไรจากดาวแคระก๊าซไปเป็นดาวเคราะห์หินที่มีชั้นบรรยากาศหนา (cf Venus)

— Michael

@Michael แม้ว่าวีนัสจะมีชั้นบรรยากาศที่หนาเมื่อเทียบกับโลก แต่ก็ไม่สามารถเทียบเคียงได้กับดาวยูเรนัสอย่างแน่นอน มวลทั้งหมดของดาวยูเรนัสเป็นก๊าซในขณะที่บรรยากาศของดาวศุกร์แม้ว่าจะมีความหนา แต่ก็แทบจะไม่มีอะไรเทียบได้กับมวลของดาวเคราะห์ทั้งดวง ดาวเคราะห์ที่มีโครงสร้างดังกล่าวซึ่งจะมีแกนกลางหินขนาดอังคารและบรรยากาศก๊าซมวลโลกนั้นไม่มีอยู่ในระบบสุริยะและความรู้จากดาวเคราะห์นอกระบบอยู่ไกลเกินกว่าที่จะหาได้ แต่ดูเหมือนว่าเป็นไปได้สำหรับฉัน ฉันแค่ถามว่าจะเกิดอะไรขึ้น

— peterh กล่าวว่าคืนสถานะโมนิก้า