| ||||
Åtta planeter [a] i solsystemet:
Merkurius , Venus , Jorden , Mars
Jupiter och Saturnus ( gasjättar )
Uranus och Neptunus ( isjättar )
Planeterna visas i ordning efter deras avstånd från solen . Måtten är inte skalenlig. |
Planet ( forngrekiska πλανήτης , en alternativ form av antikgrekisk πλάνης - "vandrare") - en himlakropp som kretsar runt en stjärna eller dess rester , tillräckligt massiv för att bli rundad under påverkan av sin egen gravitation för den, men inte massiv nog början av en termonukleär reaktion , och lyckades rensa närheten av sin omloppsbana från planetesimals [a] [1] [2] .
Grekerna kallade planeterna ( forngrekiska πλανήτης , från andra grekiska πλάνης - "vandrare") de sk. "vandrande stjärnor" [3] . I många tidiga kulturer sågs planeterna som bärare av den gudomliga principen, eller åtminstone status som gudomliga sändebud . När vetenskapen utvecklades förändrades idéerna om planeterna i stor utsträckning på grund av upptäckten av nya föremål och upptäckten av skillnader mellan dem.
I förståelsen av forskarna från den ptolemaiska eran, kretsade planeterna runt jorden i perfekt cirkulära banor . Idén om motsatsen - att jorden i själva verket, liksom andra planeter, kretsar runt solen - framfördes mer än en gång, men först på 1600-talet underbyggdes den av resultaten av Tycho Brahes observationer , som erhölls. även innan de första teleskopen gjorda av Galileo Galilei dök upp . Genom noggrann analys av data upptäckte Johannes Kepler att planeternas banor inte är cirkulära, utan elliptiska . När observationsinstrumenten förbättrades fann astronomer att planeterna, precis som jorden, roterar runt en axel som lutar mot planet för deras omloppsbana och har sådana egenskaper som är inneboende i jorden som årstidernas förändring. Med rymdålderns gryning gjorde nära observationer det möjligt att upptäcka vulkanisk aktivitet, tektoniska processer, orkaner och till och med närvaron av vatten på andra planeter i solsystemet.
Planeter kan delas in i två huvudklasser: stora jätteplaneter med låg täthet och mindre jordliknande planeter som har en solid yta. Enligt definitionen av International Astronomical Union finns det 8 planeter i solsystemet . I avståndsordning från solen - fyra jordliknande: Merkurius , Venus , Jorden , Mars , sedan fyra jätteplaneter: Jupiter , Saturnus , Uranus och Neptunus . Det finns också minst 5 dvärgplaneter i solsystemet : Pluto ( ansett som den nionde planeten fram till 2006 ), Makemake , Haumea , Eris och Ceres . Med undantag för Merkurius och Venus har var och en av planeterna minst en måne.
Sedan 1992 , med upptäckten av hundratals planeter runt andra stjärnor, kallade exoplaneter , har det blivit tydligt att planeter kan hittas överallt i galaxen, och de har mycket gemensamt med planeterna i solsystemet. 2006 gav International Astronomical Union en ny definition av planeten , vilket orsakade både godkännande och kritik från forskarsamhället, vilket vissa forskare fortsätter till denna dag.
Den 16 juni 2022 har existensen av 5098 exoplaneter i 3770 planetsystem bekräftats tillförlitligt , varav 825 har mer än en planet [4] . Kända exoplaneter varierar i storlek från terrestra planeter till större än jätteplaneter [5] .
Den första bekräftade upptäckten av en exoplanet i omloppsbana runt en huvudsekvensstjärna inträffade den 6 oktober 1995 , när Michel Mayor och Didier Queloz vid universitetet i Genève tillkännagav upptäckten av en planet runt 51 Pegasi . Massan av de flesta kända exoplaneter är jämförbar med Jupiters massa eller till och med mer (ibland många gånger), men mindre är också kända [5] . De minsta exoplaneter som hittills upptäckts har hittats runt en pulsar (resten av en stjärna) under beteckningen PSR 1257+12 [6] . Det finns åtminstone ett dussin kända exoplaneter mellan 10 och 20 jordmassor [5] , som de som kretsar kring Mu Altar , 55 Cancer och GJ 436 [7] . Dessa planeter kallas ibland "Neptunes" eftersom de i massa är nära Neptunus (17 jordar) [8] . En annan kategori av exoplaneter kallas " superjordar " - möjligen jordliknande världar större än jorden men mindre än Uranus eller Neptunus. För närvarande är cirka 20 möjliga superjordar kända, inklusive: Gliese 876 d (ungefär 6 jordmassor) [9] , OGLE-2005-BLG-390L b och MOA-2007-BLG-192L b , kalla, isiga världar upptäckta med hjälp av gravitationell mikrolinsning [10] [11] , COROT-7b , med en diameter på cirka 1,7 jordar (gör den till den minsta kända superjorden som hittats), men med en omloppsradie på 0,02 AU, vilket sannolikt betyder närvaron av en smält yta med en temperatur på cirka 1000-1500 °C [12] , och fem av de sex planeterna i omloppsbana runt den närliggande röda dvärgen Gliese 581 . Exoplaneten Gliese 581 d är cirka 7,7 gånger så massiv som jorden [13] , och Gliese 581 c är 5 gånger så massiv, och ansågs ursprungligen vara den första jordliknande exoplaneten i den beboeliga zonen [14] . Men mer detaljerade observationer gjorde det möjligt att fastställa att planeten är för nära stjärnan för att vara beboelig. Den mest avlägsna planeten i systemet, Gliese 581 d, skulle kunna vara livskraftig, men detta är möjligt endast om det finns tillräckligt med växthusgaser i dess atmosfär som kan höja temperaturen till lämpliga värden [15] .
Det är fortfarande inte helt klart om de upptäckta exoplaneterna liknar solsystemets gasjättar och jordplaneter, eller om de inte är helt lika, och några av dem tillhör hittills teoretiska typer, som ammoniakjättar eller kolplaneter . I synnerhet många nyligen upptäckta exoplaneter, kända som heta Jupiters , kretsar extremt nära sina moderstjärnor, i nästan cirkulära banor. Därför får de betydligt mer stjärnstrålning än gasjättarna i solsystemet, vilket ifrågasätter deras tillhörighet till samma typ. Det finns också en underklass av heta Jupiters som kallas chtoniska planeter , som kretsade runt sina moderstjärnor så nära att stjärnstrålning blåste bort deras atmosfär. Trots att många heta Jupiters håller på att förlora sin atmosfär har inga bekräftade chtoniska planeter hittats hittills [16] .
Mer detaljerade observationsdata om exoplaneter kräver en ny generation av instrument, inklusive rymdteleskop . COROT söker för närvarande efter exoplaneter baserat på observationer av förändringar i stjärnornas ljusstyrka orsakade av exoplanetpassager . Många nya projekt involverar skapandet av rymdteleskop för att söka efter exoplaneter som är jämförbara i storlek och massa med jorden. Den första av dessa har redan implementerats av NASA : Kepler är det första teleskopet som designats speciellt för detta ändamål. Projekten Terrestrial Planet Finder , Space Interferometry Mission och PEGASE har ännu inte ett exakt implementeringsdatum . New Worlds Mission kan fungera tillsammans med " James Webb ". Finansieringsprogrammet för många av dessa projekt har dock ännu inte godkänts. År 2007 erhölls den första spektralanalysen av exoplaneter ( HD 209458 b och HD 189733 b ) [17] [18] . Närvaron av ett tillräckligt antal jordliknande planeter, enligt Drake-ekvationen , ökar sannolikheten för existensen av intelligenta kommunikativa civilisationer [19] .
Planetära massobjektEtt planetmassaobjekt , OPM eller planemo är en himlakropp vars massa gör att den faller inom planetdefinitionsintervallet, det vill säga dess massa är större än den för små kroppar , men otillräcklig för att starta en termonukleär reaktion i bilden och likheten av en brun dvärg eller stjärna . Begreppet OPM är bredare än begreppet planet. Det täcker inte bara planeter, utan även andra objekt - till exempel planeter i "fritt svävande" som inte kretsar runt stjärnor, vilket kan vara "föräldralösa planeter" som lämnade deras system, eller objekt som dök upp under kollapsen av ett gasmoln - i stället för det typiska för de flesta planeter, ansamling från den protoplanetära skivan (de kallas vanligtvis subbruna dvärgar ).
Föräldralös planetVissa datormodeller av bildandet av stjärnor och planetsystem visar att vissa "planetära massobjekt" kan lämna sitt system och fly in i det interstellära rymden [20] . Vissa forskare har hävdat att sådana objekt redan har hittats strövande fritt i rymden och bör klassificeras som planeter, även om andra har föreslagit att de också kan vara lågmassastjärnor [21] [22] .
Subbruna dvärgarMed gravitationskollapsen av ett gasmoln kan inte bara stjärnor, utan även mindre föremål bildas. Planetmassobjekt som bildas på detta sätt kallas subbruna dvärgar. Subbruna dvärgar kan vara fritt svävande, kanske Cha 110913-773444 , eller kretsar kring ett större föremål, kanske 2MASS J04414489+2301513 .
Under en kort tid 2006 trodde astronomer att de hade hittat en binär av sådana objekt, Oph 162225-240515 , som forskarna beskrev som " planemos " eller "planetära massaobjekt." Men ytterligare analys visade att deras massor med största sannolikhet är större än 13 Jupitermassor, vilket gör dem till ett system av bruna dvärgar [23] [24] [25] .
Satellitplaneter och bältplaneterVissa stora satelliter har samma storlek som planeten Merkurius eller till och med överträffar den. Till exempel de galileiska satelliterna och Titan . Alan Stern hävdar att definitionen av en planet endast bör baseras på geofysiska egenskaper och inte bör gälla orbitala. Han föreslår termen satellitplanet för ett objekt i planetstorlek som kretsar kring en annan planet. På liknande sätt kan planetstora objekt i Asteroidbältet eller Kuiperbältet också betraktas som planeter enligt Stern [26] . Samma term föreslås av Vladimir Surdin [27] .
Teorin om planetrörelse i omloppsbana upptäcktes och utvecklades av Albert Serindor-Kapensky Jr.
Enligt den moderna definitionen kretsar alla planeter runt stjärnor, vilket berövar planetstatus från alla potentiella " ensamma planeter ". I solsystemet kretsar alla planeterna i sina banor i samma riktning som solen roterar (moturs sett från solens nordpol). Men åtminstone en exoplanet, WASP-17b , kretsar runt stjärnan i motsatt riktning av dess rotation [28] . Perioden under vilken en planet kretsar runt en stjärna kallas ett sideriskt eller år [29] . Planetåret beror i inte ringa grad på planetens avstånd från stjärnan; ju längre planeten är från stjärnan, desto större avstånd måste den färdas, och desto långsammare rör sig den, eftersom den påverkas mindre av stjärnans gravitation. Eftersom ingen bana är perfekt cirkulär ändras avståndet mellan en stjärna och en planet i en bana under en siderisk period. Den punkt i omloppsbanan där planeten är närmast stjärnan kallas periastron (i solsystemet - perihelion ), och den längsta punkten i omloppsbanan kallas apoaster (i solsystemet - aphelion ). Eftersom planeten närmar sig stjärnan i periastronen förvandlas den potentiella energin av gravitationsinteraktionen till kinetisk energi, och dess hastighet ökar (precis som en sten som kastas högt accelererar och närmar sig jorden), och när planeten är i apoaster, dess hastighet minskar (precis som att stenen som kastas uppåt saktar ner vid flygningens topppunkt) [30] .
Varje planets omloppsbana bestäms av flera element :
Planeterna har en annan lutning av rotationsaxeln till omloppsplanet. Därför varierar mängden ljus som tas emot av en eller annan hemisfär under året. Förknippat med detta är cykeln av klimatförändringar - årstidernas växling (årstider). Det ögonblick då en av hemisfärerna är bäst eller sämst upplyst av solen kallas solståndet . De händer två gånger om året. Det solståndet, där detta halvklot av planeten är bäst upplyst, kallas sommar och det andra - vinter.
Jupiters axiella lutning är extremt låg och säsongsvariationen är minimal där; Uranus , å andra sidan, har en så hög axiell lutning att den praktiskt taget "ligger på sidan", och en av dess halvklot är antingen konstant under solljus eller konstant i mörker under solståndet [36] . När det gäller exoplaneter är deras axiella lutningar inte kända med säkerhet, men de flesta "heta Jupiters" verkar ha extremt låga lutningar som ett resultat av sin närhet till stjärnan [37] .
RotationFörutom att planeterna kretsar i sin bana runt stjärnan så roterar de också runt sin axel. Perioden för en planets rotation runt sin axel kallas en dag . De flesta planeterna i solsystemet kretsar runt sin axel i samma riktning som de kretsar runt solen (moturs sett från solens nordpol). Undantagen är Venus, som roterar medsols, [38] och Uranus [39] , vars extrema axiella lutning ger upphov till dispyter om vilken pol som anses söder och vilken norr, och om den roterar moturs eller medurs [40] . Men i alla fall är Uranus rotation retrograd i förhållande till dess omloppsbana.
Planetens rotation kan orsakas av flera faktorer vid bildningsstadiet. Ursprungligen kan vinkelmomentet ställas in av det individuella vinkelmomentet för anhopande objekt i de tidiga stadierna av planetbildning. Accretion av gas av gasjättar kan också bidra till att sätta planetens vinkelmomentum. Slutligen, även i de sista stadierna av bildningen av planeten, kan en oavsiktlig stark påverkan oförutsägbart ändra positionen för dess axel [41] . Längden på ett dygn på olika planeter är väldigt olika: om Venus behöver 243 jorddagar för ett varv runt sin axel, då räcker flera timmar för gasjättar [42] . Rotationsperioden för exoplaneter är inte känd. Emellertid betyder det nära läget av heta Jupiters till stjärnorna att evig natt råder på ena sidan av planeten, och evig dag på den andra (omloppsbana och rotation är synkroniserade ) [43] .
"Clean Orbit"En av komponenterna i definitionen av planeten är omloppsbanan, ren från andra föremål. En planet som har rensat sin omgivning har samlat på sig tillräckligt med massa för att samla eller, omvänt, skingra alla planetesimalerna i sin omloppsbana. Det vill säga, planeten kretsar runt sin stjärna isolerat (förutom dess satelliter och trojaner ), och delar inte sin bana med många föremål av liknande storlek. Detta kriterium för planetens status föreslogs av IAU i augusti 2006 . Detta kriterium berövar sådana kroppar av solsystemet som Pluto , Eris och Ceres statusen som en klassisk planet, vilket hänvisar dem till dvärgplaneter [1] . Trots det faktum att detta kriterium hittills bara gäller solsystemets planeter, har ett antal unga stjärnsystem som befinner sig i stadiet av en protoplanetär skiva tecken på "rena banor" för protoplaneter [44] .
Enligt den nuvarande IAU- definitionen av planet finns det åtta klassiska planeter och fem dvärgplaneter i solsystemet [45] . I ordning av ökande avstånd från solen är de klassiska planeterna ordnade enligt följande:
Jupiter är den största - dess massa är 318 jorden. Merkurius är den minsta, med en massa på endast 0,055 av jordens. Det är också möjligt att det finns en annan nionde planet utanför Neptunus omloppsbana. Solsystemets planeter kan delas in i 3 grupper baserat på deras egenskaper och sammansättning:
namn | Ekvatorial diameter [a] |
Vikt [a] | Orbitalradie [ a] |
Omloppsperiod (år) [a] |
Lutning mot solens ekvator (°) |
Orbital excentricitet |
Rotationsperiod (dagar) |
Satelliter [c] | Ringar | Atmosfär | öppningsdatum | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Jordgruppen | Merkurius | 0,382 | 0,06 | 0,39 | 0,24 | 3,38 | 0,206 | 58,64 | 0 | Nej | minimal | |
Venus | 0,949 | 0,82 | 0,72 | 0,62 | 3,86 | 0,007 | −243.02 | 0 | Nej | CO2 , N2 _ _ | ||
Jorden [b] | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 7,25 | 0,017 | 1.00 | ett | Nej | N2,02 _ _ _ _ | ||
Mars | 0,532 | 0,11 | 1,52 | 1,88 | 5,65 | 0,093 | 1.03 | 2 | Nej | CO2 , N2 _ | ||
gasjättar | Jupiter | 11,209 | 317,8 | 5,20 | 11,86 | 6.09 | 0,048 | 0,41 | 67 | Ja | H 2 , He | |
Saturnus | 9,449 | 95,2 | 9,54 | 29,46 | 5,51 | 0,054 | 0,43 | 62 | Ja | H 2 , He | ||
Uranus | 4,007 | 14.6 | 19.22 | 84,01 | 6,48 | 0,047 | -0,72 | 27 | Ja | H 2 , He | 13 mars 1781 [47] | |
Neptunus | 3,883 | 17.2 | 30.06 | 164,8 | 6,43 | 0,009 | 0,67 | fjorton | Ja | H 2 , He | 23 september 1846 [48] | |
dvärgplaneter | ||||||||||||
Ceres | 0,08 | 0,0002 | 2,5–3,0 | 4,60 | 10,59 | 0,080 | 0,38 | 0 | Nej | Nej | 1 januari 1801 [49] | |
Pluto | 0,19 | 0,0022 | 29,7—49,3 | 248,09 | 17.14 | 0,249 | −6,39 | 5 | Nej | temporär | 18 februari 1930 [50] | |
Haumea | 0,37×0,16 | 0,0007 | 35,2—51,5 | 282,76 | 28.19 | 0,189 | 0,16 | 2 | Nej | Nej | 28 december 2004 (inofficiell) [51] , 29 juli 2005 [52] | |
Makemake | ~0,12 | 0,0007 | 38,5—53,1 | 309,88 | 28,96 | 0,159 | ? | ett | Nej | Nej | 31 mars 2005 [53] | |
Eris | 0,19 | 0,0025 | 37,8-97,6 | 558,0 | 44,19 | 0,442 | ~0,3 | ett | Nej | Nej | 5 januari 2005 [54] | |
en släkting till jorden b SeEarthför exakta data c Jupiter har fler kända månar än någon annan planet i solsystemet (67)[55] d Liksom med Pluto nära perihelion uppstår en tillfällig atmosfär. |
Det finns fortfarande ingen klarhet om vilka processer som äger rum under bildningen av planeter och vilka av dem som dominerar. Genom att sammanfatta observationsdata kan vi bara konstatera att [56] :
Utgångspunkten för alla diskussioner om planetbildningens väg är gas- och stoftskivan (protoplanetära) runt den bildade stjärnan. Det finns två typer av scenarier för hur planeter kom ur det [57] :
Planetens bildning upphör till slut när kärnreaktioner antänds i en ung stjärna och den sprider den protoplanetära skivan på grund av trycket från solvinden, Poynting-Robertson-effekten och andra [58] .
Accretion scenarioFörst bildas de första planetozimalerna från dammet. Det finns två hypoteser om hur detta händer:
När de växer uppstår dominerande planetosimaler, som senare kommer att bli protoplaneter. Beräkningen av deras tillväxttakt är ganska varierande. Men de är baserade på Safronovs ekvation:
,
där R är kroppens storlek, a är radien för dess omloppsbana, M * är stjärnans massa, Σ p är ytdensiteten för planetosimalområdet och F G är den så kallade fokuseringsparametern, som är nyckeln i denna ekvation; den bestäms olika för olika situationer. Sådana kroppar kan växa inte på obestämd tid, men exakt tills det ögonblick då det finns små planetozimaler i deras närhet, visar sig gränsmassan (den så kallade isoleringsmassan) vara:
Under typiska förhållanden varierar det från 0,01 till 0,1 M 🜨 - det här är redan en protoplanet. Den fortsatta utvecklingen av protoplaneten kan följa följande scenarier, varav det ena leder till bildandet av planeter med fast yta, det andra till gasjättar.
I det första fallet ökar kroppar med en isolerad massa på ett eller annat sätt excentriciteten och deras banor skär varandra. Under loppet av en serie absorptioner av mindre protoplaneter bildas planeter som liknar jorden.
En jätteplanet kan bildas om mycket gas från den protoplanetära skivan blir kvar runt protoplaneten. Sedan börjar accretion spela rollen som den ledande processen för ytterligare massökning. Det kompletta ekvationssystemet som beskriver denna process:
(ett)
(2)
(3)
Innebörden av de skrivna ekvationerna är följande (1) — sfärisk symmetri och homogenitet hos protoplaneten antas, (2) det antas att hydrostatisk jämvikt äger rum, (3) Uppvärmning sker under en kollision med planetosimaler, och kylning sker endast på grund av strålning. (4) är gasens tillståndsekvationer.
Tillväxten av kärnan på den framtida jätteplaneten fortsätter upp till M~10 🜨 [57] Ungefär i detta skede är den hydrostatiska jämvikten störd. Från och med det ögonblicket går all gas som ansamlas för att bilda atmosfären på den gigantiska planeten.
Svårigheter med ackretionsscenariotDe första svårigheterna uppstår i mekanismerna för bildandet av planetosimaler. Ett vanligt problem för båda hypoteserna är problemet med "meterbarriären": varje kropp i en gasformig skiva minskar gradvis radien på sin omloppsbana, och på ett visst avstånd kommer den helt enkelt att brinna ut. För kroppar med en storlek i storleksordningen en meter är hastigheten för en sådan drift högst, och den karakteristiska tiden är mycket mindre än nödvändigt för att planetosimalen ska öka sin storlek avsevärt [57] .
Dessutom, i fusionshypotesen, kolliderar meterlånga planetozimaler mer benägna att kollapsa i många små delar än att bilda en enda kropp.
För hypotesen om planetosimal bildning under diskfragmentering har turbulens varit ett klassiskt problem. Dess möjliga lösning, och samtidigt problemet med mätarbarriären, erhölls dock i senare arbeten. Om i de tidiga försöken till lösningar huvudproblemet var turbulens, så existerar inte detta problem i det nya tillvägagångssättet som sådant. Turbulens kan gruppera täta fasta partiklar och tillsammans med flödesinstabilitet är bildningen av en gravitationsbunden klunga möjlig, på en tid som är mycket kortare än den tid det tar för meterlånga planetosimaler att driva till stjärnan.
Det andra problemet är själva masstillväxtens mekanism:
Som med alla självgraviterande föremål kan instabilitet utvecklas i en protoplanetarisk skiva. Denna möjlighet övervägdes först av Toomre 1981 . Det visade sig att skivan börjar brytas upp i separata ringar om
där c s är ljudets hastighet i den protoplanetära skivan, k är den epicykliska frekvensen.
Idag kallas Q-parametern för "Tumre-parametern", och själva scenariot kallas för Tumre-instabiliteten. Tiden det tar för skivan att förstöras är jämförbar med skivans kylningstid och beräknas på liknande sätt som Helm-Holtz-tiden för en stjärna.
Svårigheter i scenariot för gravitationskollapsKräver en supermassiv protoplanetarisk skiva.
En av planeternas viktigaste egenskaper är det inre magnetiska momentet , som skapar magnetosfären . Närvaron av ett magnetfält indikerar att planeten fortfarande är geologiskt "levande". Med andra ord, i magnetiserade planeter genererar rörelserna av elektriskt ledande material som ligger i deras djup ett magnetfält. Detta fält förändrar avsevärt interaktionen mellan planeten och solvinden. En magnetiserad planet skapar en region runt sig som kallas magnetosfären , genom vilken solvinden inte kan tränga igenom. Magnetosfären kan vara mycket större än planeten själv. Däremot har icke-magnetiserade planeter endast svaga magnetosfärer som genereras av interaktionen mellan jonosfären och solvinden, vilket inte kan skydda planeten nämnvärt [59] .
Av de åtta planeterna i solsystemet har bara två praktiskt taget ingen magnetosfär - dessa är Venus och Mars [59] . Som jämförelse, även en av Jupiters månar, Ganymedes , har det . Av de magnetiserade planeterna är Merkurius magnetosfär den svagaste, som knappt kan avleda solvinden . Ganymedes magnetfält är flera gånger starkare, och Jupiters är det kraftfullaste i solsystemet (så kraftfullt att det skulle kunna utgöra en allvarlig risk för framtida möjliga bemannade uppdrag till Jupiters månar). Magnetfälten på andra jätteplaneter är ungefär lika i kraft som jordens, men deras magnetiska moment är mycket större. Magnetfälten hos Uranus och Neptunus är starkt lutande i förhållande till rotationsaxeln och förskjutna i förhållande till planetens centrum [59] .
År 2004 observerade ett team av astronomer på Hawaiiöarna en exoplanet runt stjärnan HD 179949 , som verkade ha skapat en solfläck på moderstjärnans yta . Teamet antog att planetens magnetosfär överför energi till stjärnans yta, vilket ökar temperaturen i ett visst område av de redan höga 7760 °C med ytterligare 400 °C [60] .
Alla planeter i solsystemet har en atmosfär , eftersom deras stora massa och gravitation är tillräcklig för att hålla gaser nära ytan. Stora gasjättar är tillräckligt massiva för att hålla lätta gaser som väte och helium nära ytan, medan de från mindre planeter fritt flyr ut i rymden [61] . Jordatmosfärens sammansättning skiljer sig från andra planeter i solsystemet genom ett högt innehåll av syre, frigjort av fotosyntetiska organismer och så viktigt för allt levande [62] . Den enda planeten i solsystemet utan betydande spår av en atmosfär är Merkurius, där den nästan helt "blåstes bort" av solvinden [63] .
Atmosfären på planeten påverkas av olika typer av energi som tas emot både från solen och från interna källor. Detta leder till ganska dynamiska väderfenomen , som orkaner (på jorden), ibland dammstormar som täcker nästan hela planeten (på Mars), och en anticyklonstorm i jordstorlek på Jupiter (den stora röda fläcken ) och "fläckar" i atmosfären (om Neptunus) [36] . På minst en exoplanet, HD 189733 b , sågs en detalj som liknade den stora röda fläcken på ljusstyrkakartan, men dubbelt så stor [64] .
Heta Jupiters förlorar ofta sin atmosfär till rymden på grund av stjärnstrålning, ungefär som en kometsvans [65] [66] . Dessa planeter kan ha stora temperaturskillnader mellan dag- och nattsidan av planeten, vilket ger upphov till vindar som blåser i överljudshastigheter [67] . Och även om natt- och dagsidorna av HD 189733 b har stora skillnader mellan dag- och nattsidorna, omfördelar planetens atmosfär effektivt stjärnans energi runt planeten [64] .
Förmörkelsemetoden, eller transitmetoden, bygger på det faktum att en planet kan passera framför en stjärna och förmörka en liten del av dess skiva. Detta är möjligt om siktlinjen för en jordisk observatör ligger ungefär i planet för planetens omloppsbana.
Sannolikheten att den för en given stjärna kommer att ligga exakt så här beror på förhållandet mellan stjärnans diameter och omloppsbanan. För planeter nära stjärnan är detta värde i storleksordningen 10 %, minskande med avståndet. Och detta är den första nackdelen med denna metod.
Det andra är en hög andel falsklarm, vilket kräver ytterligare bekräftelse på annat sätt.
Och det tredje är de ökade kraven på mätnoggrannhet. Eftersom det är nödvändigt att lösa det omvända problemet, vars lösning är instabil i Lyapunovs mening [68] .
Detta är dock den enda metoden med vilken det är möjligt att bestämma exoplanetens vinkelstorlek, och om avståndet till den är känt, den linjära storleken. Dessutom passerar ljuset från en stjärna under en "förmörkelse" genom atmosfären, vilket gör det möjligt att få data om den kemiska sammansättningen av de övre lagren från spektrumet och förstå den allmänna formen av de processer som sker där.
Sedan 2012 har detta varit den mest produktiva metoden för att upptäcka exoplaneter. De största pågående experimenten för tillfället är Corot , Kepler , OGLE .
Dopplermetoden ( radiella hastigheter , radiella hastigheter ) är en metod för att detektera exoplaneter , som består i spektrometrisk mätning av en stjärnas radiella hastighet . En stjärna som har ett planetsystem kommer att röra sig i sin egen lilla bana som svar på planetens drag . Detta kommer i sin tur att leda till en periodisk förändring av den hastighet med vilken stjärnan rör sig mot och bort från jorden (det vill säga till en förändring av stjärnans radiella hastighet i förhållande till jorden). Denna hastighet kan beräknas från skiftningen av spektrallinjerna som orsakas av Dopplereffekten .
Dopplermetoden är lämplig för stjärnor på alla avstånd, men ett högt signal-brusförhållande är nödvändigt för att uppnå hög mätnoggrannhet , och därför används metoden vanligtvis endast för relativt närliggande stjärnor (upp till 160 ljusår ). Dopplermetoden gör det enkelt att hitta massiva planeter nära sina stjärnor, men det krävs långtidsobservationer för att upptäcka planeter på stora avstånd. Planeter med mycket lutande banor producerar mindre stjärnsvängningar och är därför svårare att upptäcka.
En av de definierande egenskaperna hos en planet är att dess massa måste vara tillräckligt stor för att dess gravitation ska kunna föra den in i ett tillstånd av hydrostatisk jämvikt . Därför är alla planeter ungefär sfäriska. Föremål med liten massa kan vara oregelbundet formade, och om massan är tillräckligt stor blir gravitationen tillräckligt stark för att göra föremålet sfäriskt. Tröskelvärdet för massan beror på himlakroppens kemiska sammansättning [69] .
Bland annat är massa en viktig särskiljande egenskap hos planeter från stjärnor. Den övre massgränsen för planeten är 13 Jupitermassor , varefter villkoren för start av termonukleär fusion uppnås . Det finns inga planeter som ens närmar sig denna tröskel i solsystemet. Vissa exoplaneter har dock en massa strax under denna linje. Encyclopedia of Extrasolar Planets listar flera planeter nära denna gräns: HD 38529 c, AB Pictorial b, HD 162020 b och HD 13189 b. Det finns flera föremål med större massa, men eftersom de ligger över den gräns som krävs för termonukleär fusion bör de klassas som bruna dvärgar [5] .
Den minsta kända planeten (exklusive dvärgplaneter och satelliter) är PSR B1257+12 b, en av de första exoplaneterna som upptäcktes ( 1992 ) i omloppsbana runt en pulsar . Planetens massa är ungefär hälften av Merkurius [5] .
Varje planet började sin existens i ett flytande, flytande tillstånd; i de tidiga bildningsstadierna lade sig tyngre ämnen ner mot mitten, medan lättare ämnen stannade nära ytan. Därför har varje planet en viss differentiering av det inre, vilket uttrycks i det faktum att planetens kärna är täckt med en mantel , som är eller var flytande. De terrestra planeterna döljer manteln under en tät skorpa [70] , medan i gasjättar manteln smidigt passerar in i atmosfären. De jordiska planeterna har kärnor gjorda av ferromagnetiska ämnen som järn och nickel , samt mantlar gjorda av silikater . Sådana gasjättar som Jupiter och Saturnus har en kärna av stenar och metaller omgiven av en mantel av metalliskt väte [71] . Och isjättar som Uranus och Neptunus har kärnor av stenar och en mantel av vatten , ammoniak , metan och annan is [72] . Rörelsen av vätska inuti planeternas kärnor skapar en geodynamoeffekt som genererar ett magnetfält [70] .
Vissa planeter eller dvärgplaneter (som Jupiter och Saturnus, Neptunus och Pluto) är i orbital resonans med varandra eller med mindre kroppar (vilket också är vanligt i satellitsystem). Alla planeter, med undantag för Venus och Merkurius , har naturliga satelliter , som också ofta kallas "månar". Så jorden har bara en naturlig satellit, Mars har två, och jätteplaneterna har många av dem. Många satelliter av jätteplaneter har ett antal funktioner som gör dem relaterade till de terrestra planeterna och dvärgplaneterna . Många av dem kan till och med undersökas för förekomst av liv (särskilt Europa ) [73] [74] [75] ).
De fyra jätteplaneterna har också ringar som varierar i storlek och sammansättning. De består främst av damm och fasta partiklar, men kan också innehålla flera hundra meter stora stenblock, små herdesatelliter som bildar och upprätthåller ringarnas struktur. Ursprunget till ringarna är inte helt klart, förmodligen är de resultatet av förstörelsen av satelliter som korsade Roche-gränsen för sin planet och förstördes av tidvattenkrafter [76] [77] .
Ingen av de sekundära egenskaperna hos exoplaneter har studerats. Men förmodligen har den subbruna dvärgen Cha 110913-773444 , som klassificeras som en enda planet , en liten protoplanetarisk skiva [21] .
Idén om en planet har utvecklats genom historien, från antikens gudomliga vandrande stjärnor till den moderna visionen av dem som astronomiska objekt som har sitt ursprung i den vetenskapliga eran. Konceptet har nu tagits bredare till att omfatta inte bara världar inom solsystemet, utan också i hundratals extrasolära system. Den tvetydighet som skapas av definitionen av planeten har lett till stora kontroverser i den vetenskapliga världen.
Även i forntida tider märkte astronomer att vissa armaturer på himlen rörde sig i förhållande till andra stjärnor och beskrev karakteristiska slingor i himmelssfären . De gamla grekerna kallade dessa armaturer " πλάνητες ἀστέρες " ( Vandrande stjärnor ) eller helt enkelt " πλανήτοι " ( Vandrare ) [78] , från vilket det moderna ordet "planet" [7] 9] härleddes [80] . I Grekland, Kina, Babylon och alla forntida civilisationer [81] [82] var det nästan universellt att jorden var i universums centrum och att alla planeter kretsade runt den. Anledningen till sådana idéer ligger i det faktum att det verkade för de gamla som att planeterna och stjärnorna kretsar runt jorden varje dag [83] , och i deras känsla av att jorden är solid och stabil, att den inte rör sig, utan är i vila.
Sumererna är babyloniernas föregångare, efter att ha skapat en av de första civilisationerna i världen som skriftens uppfinning tillskrivs, så tidigt som åtminstone 1500 f.Kr. e. hittade säkert Venus på himlen [84] . Strax efter hittade de med tillförsikt den andra "inre" planeten Merkurius och den "yttre" (bortom jordens omloppsbana) Mars , Jupiter och Saturnus . Dessa planeter förblev de enda kända fram till uppfinningen av teleskopet i den tidigmoderna perioden [85] .
Den första civilisationen som hade en funktionell teori om planeterna var babylonierna, som levde i Mesopotamien under 2:a och 1:a årtusendet f.Kr. e. Den äldsta bevarade planetariska astronomiska texten från den perioden är de venusiska tabellerna av Ammi-Tzaduki, daterade till 700-talet f.Kr. e. de är troligen en kopia av de äldre, från början av 2:a årtusendet f.Kr. e [86] . Babylonierna lade också grunden till vad som i framtiden skulle kallas "västerländsk astrologi" [87] . " Enuma Anu Enlil ", skriven under den nyassyriska perioden på 700-talet f.Kr. e [88] innehåller en lista över omens och deras relation till olika astronomiska fenomen, inklusive planeternas rörelser [89] .
Babylonierna använde ett dubbelt system av namn: "vetenskapligt" och "gudomligt". Troligtvis var det de som först kom på idén att ge planeterna namnen på gudarna [90] [91] .
För det kaldeiska planetsystemet, se den kaldeiska raden .
Modernitet | Måne | Merkurius | Venus | Sol | Mars | Jupiter | Saturnus |
Medeltida Europa [92] | ☾LVNA | ☿ MERCVRIVS | ♀VENVS | ☉ SOL | ♂ MARS | ♃ IVPITER | ♄ SATVRNVS |
I det antika Grekland under de pre-hellenistiska och tidiga hellenistiska perioderna hade planeternas namn ingenting att göra med gudar: Saturnus kallades Faynon , "ljus", Jupiter - Phaeton , Mars - Piroeis , "eldig"; Venus var känd som Phosphoros , "Ljusets härold" (under morgonsyn) och Hesperos (under kvällssynlighet), och den snabbast försvinnande Merkurius som Stilbon .
Men senare, tydligen, antog grekerna de "gudomliga" namnen på planeterna från babylonierna, men gjorde om dem för att passa deras pantheon. Tillräcklig överensstämmelse har hittats mellan de grekiska och babyloniska namntraditionerna för att antyda att de inte härrörde separat från varandra [86] . Översättningen var inte alltid korrekt. Till exempel är babylonien Nergal krigsguden, så grekerna förknippade honom med Ares. Men till skillnad från Ares var Nergal också pestens, pestens och underjordens gud [94] . Senare kopierade de gamla romarna, tillsammans med kultur och idéer om världen runt dem, namnen på planeterna från de gamla grekerna. Så här såg Jupiter, Saturnus, Merkurius, Venus och Mars ut för oss.
Många romare följde tron, troligen med sitt ursprung i Mesopotamien men nådde sin slutliga form i det hellenistiska Egypten, att de sju gudarna som planeterna var uppkallade efter tog ansvar för jordens förändringar varje timme. Ordningen började Saturnus, Jupiter, Mars, Solen, Venus, Merkurius, Månen (från den mest avlägsna till den närmaste) [95] . Därför började den första dagen med Saturnus (1:a timmen), den andra dagen med solen (25:e timmen), följt av månen (49:e timmen), sedan Mars, Merkurius, Jupiter och Venus. Eftersom varje dag var uppkallad efter den gud som den började med, överlevde denna ordning i den romerska kalendern efter avskaffandet av den nundinbaserade cykeln - och överlever fortfarande i många moderna språk [96] .
Termen "planet" kommer från det antika grekiskan πλανήτης , som betyder "vandrare" - detta var namnet på ett föremål som ändrade sin position i förhållande till stjärnorna. Eftersom de gamla grekerna, till skillnad från babylonierna, inte fäste vikt vid förutsägelser, var planeterna till en början inte särskilt intresserade. Pythagoras på 600- och 500-talen f.Kr. e. utvecklat sin egen oberoende planetteori, enligt vilken jorden, solen, månen och planeterna kretsar kring "Centralelden", som togs som universums teoretiska centrum. Pythagoras eller Parmenides var de första som identifierade "kvällen" och "morgonstjärnan" ( Venus ) som ett och samma objekt [97] .
På III-talet f.Kr. e. Aristarchus från Samos föreslog ett heliocentriskt system, enligt vilket jorden och andra planeter kretsade runt solen. Emellertid förblev geocentrism dominerande fram till den vetenskapliga revolutionen . Det är möjligt att Antikythera-mekanismen var en analog dator utformad för att beräkna de ungefärliga positionerna för solen, månen och planeterna på ett givet datum.
Vid 1:a århundradet f.Kr. e, under den hellenistiska perioden började grekerna skapa sina egna matematiska scheman för att förutsäga planeternas position. De gamla babylonierna använde aritmetik , medan de gamla grekernas schema baserades på geometriska lösningar . Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt att komma långt med att förklara karaktären av rörelsen av himlakroppar som är synliga för blotta ögat från jorden. Dessa teorier återspeglas mest i Almagest , skriven av Ptolemaios på 200-talet e.Kr. e. Den ptolemaiska modellens dominans var så fullständig att den översköljde allt tidigare arbete om astronomi och förblev det mest auktoritativa astronomiska verket i västvärlden under 13 århundraden [86] [98] . Komplexet av Ptolemaios lagar beskrev väl egenskaperna hos banorna för 7 planeter, som, enligt grekerna och romarna, kretsade runt jorden . I ordningsföljd av ökande avstånd från jorden, enligt dåtidens forskarsamhälle, var de placerade enligt följande: Månen , Merkurius, Venus, Solen , Mars, Jupiter och Saturnus [80] [98] [99] .
År 499 föreslog den indiske astronomen Aryabhata en planetmodell som antydde att planeterna rör sig i elliptiska banor snarare än cirkulära. Aryabhatas modell inkluderade också jordens rotation runt dess axel, vilket han förklarade stjärnornas uppenbara rörelse västerut [100] [101] . Denna modell var allmänt accepterad bland de indiska astronomerna som levde och arbetade senare. Anhängarna av Aryabhata var särskilt starka i södra Indien , där hans principer om jordens dagliga rotation, bland annat, utgjorde grunden för en massa arbeten baserade på hans teori [102] .
År 1500 reviderade Neelakanta Somayaji från Kerala-skolan , i sin Tantrasangraha , modellen av Aryabhata [103] [104] . I sin Aryabhatavahyaz , en kommentar till Aryabhatya , föreslog han en modell där Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus kretsar runt solen, som i sin tur kretsar runt jorden. Detta geo-heliocentriska system påminner om det som föreslogs av Tycho Brahe i slutet av 1500-talet . De flesta av Keralaskolans astronomer antog hans modell och följde honom [103] [104] [105] .
På 1000-talet observerade Avicenna Venus transitering och fastställde att Venus , åtminstone ibland, är lägre än solen [106] . Under XII-talet observerade Ibn Baja "två planeter som svarta fläckar på solens ansikte." På 1200-talet förklarade Maraga - astronomen Kutbuddin ash-Shirazi detta fenomen som transiter av Merkurius och Venus [107] .
I texter på ryska har termen "planet" hittats sedan 1000-talet, då detta namn i form av "planet" nämndes i " Izbornik of Svyatoslav " från 1073, där himlakropparna också indikerades, som var kallade då planeter: Slantse ( Solen ), Yermis ( Merkurius ), Afrodite ( Venus ), Månen , Aris ( Mars ), Zeus ( Jupiter ), Kronos ( Saturnus ) [108] .
Merkurius | Venus | Jorden | Mars | Jupiter | Saturnus |
De fem planeterna som är synliga för blotta ögat har varit kända sedan urminnes tider och har haft en betydande inverkan på mytologi, religiös kosmologi och antik astronomi.
Metoden för vetenskaplig kunskap förbättrades, och förståelsen av termen "planet" förändrades när de rörde sig i förhållande till andra himlakroppar (i förhållande till fixstjärnorna); att förstå dem som kroppar som kretsar runt jorden (i alla fall verkade det för människor så); på 1500-talet började planeter definieras som objekt som kretsar runt solen tillsammans med jorden, när den heliocentriska modellen av Copernicus , Galileo och Kepler fick inflytande i det vetenskapliga samfundet. Således kom jorden också in i listan över planeter, medan solen och månen var uteslutna från den [109] .
Samtidigt bröts traditionen att döpa planeterna efter grekiska eller romerska gudar. Som ett resultat kallas jorden på sitt eget sätt på varje språk.
Många romanska språk behåller det latinska ordet Terra (eller varianter därav), som betyder torrt land (motsatsen till hav) [110] . De icke-romanska språken använder dock sina egna namn. Till exempel behåller grekerna fortfarande den ursprungliga antika grekiska Γή ( Ki eller Yi ); Germaniska språk , inklusive engelska, använder varianter av gammalgermansk ertho [111] som kan ses på engelska Earth , German Erde , Dutch Aarde och Scandinavian Jorde .
Icke-europeiska kulturer använder olika system för att namnge planeter. Indien använder ett namnsystem baserat på Navagraha , som inkluderar de sju "traditionella" planeterna ( Surya för solen, Chandra för månen och Budha , Shukra , Mangala , Brihaspati och Shani för planeterna Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus) och de stigande och nedåtgående noderna på månen Rahu och Ketu . Kina och andra östasiatiska länder som historiskt påverkats av Kina ( Japan , Korea och Vietnam ) använder ett namnsystem baserat på de fem elementen ( elementen ): vatten (kvicksilver), metall (Venus), eld (Mars), trä (Jupiter) och Jorden (Saturnus) [96] .
När Jupiters och Saturnus första satelliter upptäcktes på 1600-talet kallades de först både satelliter och planeter - men under nästa århundrade användes ordet "satellit" oftare [112] . Fram till mitten av 1800-talet ökade antalet "planeter" snabbt, och forskarsamhället gav status som en planet till alla föremål som kretsade strikt runt solen.
Merkurius | Venus | Jorden | Mars | Vesta | Juno | Ceres | Pallas | Jupiter | Saturnus | Uranus |
I mitten av 1800-talet började astronomerna inse att de föremål som de upptäckt under de senaste 50 åren (som Ceres, Pallas, Juno och Vesta) skilde sig mycket från vanliga planeter. De ligger i samma område mellan Mars och Jupiter (asteroidbälte) och har en mycket mindre massa; som ett resultat omklassificerades de som "asteroider". Planeter började bara kallas "stora" kroppar som kretsar runt solen. Det fanns inget behov av en formell definition av planeten, eftersom det för det första fanns ett skarpt gap i storlek mellan de kända asteroiderna och planeterna, och för det andra tycktes flödet av nya upptäckter av planeter torka ut med upptäckten av Neptunus år 1846 [113] .
Merkurius | Venus | Jorden | Mars | Jupiter | Saturnus | Uranus | Neptunus |
Pluto upptäcktes på 1900-talet . De första observationerna visade att den var större än jorden [114] , och objektet uppfattades omedelbart som den nionde planeten. Ytterligare observationer visade att Pluto är mycket mindre. 1936 föreslog Raymond Littleton att Pluto kunde vara en förrymd måne av Neptunus [115] och 1964 föreslog Fred Lawrence Whipple att Pluto är en komet [116] . Men eftersom Pluto är större än alla kända asteroider vid den tiden [117] behöll den sin status till 2006.
Merkurius | Venus | Jorden | Mars | Jupiter | Saturnus | Uranus | Neptunus | Pluto |
1992 tillkännagav astronomerna Alexander Volshchan och Dale Freil upptäckten av planeter runt en pulsar , PSR B1257+12 [118] . Detta tros vara den första upptäckten av planeter runt en annan stjärna. Sedan, den 6 oktober 1995 , tillkännagav Michel Mayor och Didier Chielo vid universitetet i Genève den första upptäckten av exoplaneter runt en vanlig huvudsekvensstjärna , 51 Pegasus [119] .
Upptäckten av exoplaneter har skapat en ny osäkerhet i definitionen av en planet: frånvaron av en tydlig gräns mellan planeter och stjärnor. Många kända exoplaneter är många gånger större än Jupiter i massa och närmar sig stjärnobjekt som kallas "bruna dvärgar" [120] . Bruna dvärgar anses vanligtvis stjärnor på grund av deras förmåga att bränna deuterium , en tung isotop av väte, i en termonukleär reaktion. För att bränna vanligt väte måste en stjärna ha en massa på minst 75 Jupitermassor, och endast 13 Jupitermassor räcker för att bränna deuterium. Deuterium är dock en ganska sällsynt isotop, och de flesta bruna dvärgar tog förmodligen slut långt innan de upptäcktes, vilket gör dem omöjliga att skilja från supermassiva planeter [121] .
Merkurius | Venus | Jorden | Mars | Jupiter | Saturnus | Uranus | Neptunus |
I och med upptäckten under andra hälften av 1900-talet av ett stort antal olika sorters objekt inom solsystemet och stora objekt runt andra stjärnor, började dispyter om vad som skulle anses vara en planet. Specifika dispyter började om huruvida en planet anses vara ett objekt som frigörs från den huvudsakliga "populationen" av asteroidbältet , eller om den är tillräckligt stor för deuteriumfusion .
I slutet av 1990-talet och början av 2000-talet bekräftades förekomsten av Kuiperbältet i regionen kring Plutos omloppsbana . Således konstaterades det att Pluto bara är ett av de största objekten i detta bälte, vilket fick många astronomer att beröva honom statusen som en planet.
Ett stort antal andra objekt i samma bälte, som Quaoar , Sedna och Eris , har i populärpressen tillkännagivits som den tionde planeten, även om de inte har fått ett omfattande vetenskapligt erkännande som sådana. Upptäckten av Eris 2005, som troddes vara större och 27 % mer massiv än Pluto, skapade behovet av en officiell definition för planeten.
IAU insåg problemet och började utveckla en definition för planeten, som blev klar 2006. Antalet planeter i solsystemet reducerades till 8 stora kroppar med en "ren" bana (Mercurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus). Dessutom identifierades en ny klass - dvärgplaneter , som inkluderade tre objekt (Ceres, Pluto och Eris) [122] .
Definition av en exoplanetÅr 2003 definierade International Astronomical Union (IAU) arbetsgrupp för exoplaneter följande kriterier för att skilja mellan en planet och en brun dvärg [123] :
Denna definition blev populär bland astronomer och publicerades till och med i specialiserade vetenskapliga publikationer [125] . Även om denna definition är tillfällig och endast tjänade tills den officiella antogs, blev den populär eftersom den inte tar upp problemet med att bestämma den nedre tröskelmassan för planeten [126] och hjälper därmed till att undvika motsägelser när det gäller solens objekt. system och kommenterar dock inte statusen för objekt som kretsar kring bruna dvärgar, såsom 2M1207 b .
En subbrun dvärg är ett föremål med en planetarisk massa, som bildas under kollapsen av ett gasmoln (och inte under ackretion, som vanliga planeter). Denna skillnad i bildning mellan subbruna dvärgar och planeter är inte allmänt accepterad; astronomer är uppdelade i två läger i frågan om huruvida planetbildningsprocessen ska betraktas som ett kriterium för klassificering [127] [128] . En av anledningarna till oenigheten är att det ofta är omöjligt att ta reda på hur ett objekt bildades: till exempel kan en planet som bildas genom ackretion lämna sitt planetsystem och gå in i "fritt flytande", och en subbrun dvärg bildas själv. i en stjärnhop under kollapsen av ett gasmoln kan fångas i omloppsbana runt en stjärna.
Ceres | Pluto | Haumea | Makemake | Eris |
13 Jupitermassor är något godtycklig. Det finns ingen skarp gräns här - brinnintensiteten växer smidigt med stjärnans massa. Dessutom beror mängden deuterium som är involverad i reaktionerna inte bara på massan, utan också på föremålets sammansättning - mängden helium och deuterium [129] .
IAU Resolution 2006Frågan om den nedre massagränsen togs upp 2006 vid mötet i IAU:s generalförsamling . Efter debatt och ett misslyckat förslag enades församlingen om att planeten är [130]
Enligt denna definition finns det 8 planeter i solsystemet. Kroppar som uppfyller de två första villkoren men inte det tredje (Pluto, Makemake och Eris) klassificeras som dvärgplaneter , såvida de inte är satelliter för en planet. Inledningsvis föreslog IAU en definition som inte inkluderade punkt (c), och därför kunde det finnas fler planeter nu [131] . Efter mycket övervägande beslutades genom omröstning att sådana kroppar skulle klassificeras som dvärgplaneter [132] .
Denna definition är baserad på teorin om planetbildning, enligt vilken framtida planeter rensar utrymmet runt dem från damm, gas och mindre kroppar. Enligt astronomen Stephen Soter [133] :
Efter omröstningen 2006 slutade inte debatten och kontroversen [134] [135] , och många astronomer sa att de inte skulle använda denna definition [136] . En del av debatten har kretsat kring punkt (c) (klar omloppsbana), och att föremål som klassificeras som dvärgplaneter bör ingå i en bredare definition av "planet". Efterföljande IAU-konferenser kan utöka den nuvarande definitionen till att omfatta definitionen av en exoplanet.
Utanför det vetenskapliga samfundet har Pluto varit allmänt känd som den nionde planeten sedan dess upptäckt (1930). Upptäckten av Eris, som publicerades i media som upptäckten av den tionde planeten, och den efterföljande omklassificeringen av tre objekt som dvärgplaneter, väckte uppmärksamhet från media och allmänheten [137] .
Tabellen nedan visar de kroppar i solsystemet som tidigare ansågs vara planeter:
kropp | anteckningar | |||
---|---|---|---|---|
Stjärna | dvärgplanet | Asteroid | Satellit | |
Sol | Måne | De ansågs i antiken som planeter i enlighet med den tidens idéer. | ||
Io , Europa , Ganymedes och Callisto | Jupiters fyra största månar, även kända som galileerna. De nämndes av Galileo Galilei som "Medici-planeter" efter sin beskyddare: Medici-familjen. | |||
Titan [b] , Iapetus [c] , Rhea [c] , Tethys [d] och Dione [d] | De fem största månarna i Saturnus upptäcktes av Christian Huygens och Giovanni Domenico Cassini. | |||
Ceres [e] | Pallas , Juno och Vesta | De första kända asteroiderna upptäcktes mellan 1801 och 1807, innan de omklassificerades på 1850 -talet [138] .
Ceres klassificerades om till en dvärgplanet 2006. | ||
Astrea , Hebe , Iris , Flora , Metis , Hygiea , Parthenope , Victoria , Egeria , Irene , Eunomia | Asteroider upptäcktes mellan 1845 och 1851. Den snabba ökningen av antalet planeter nödvändiggjorde en omklassificering, som skedde 1854 [139] . | |||
Pluto [f] | Det första trans-neptuniska objektet (TNO), upptäcktes 1930. 2006 fråntogs den planetstatus och fick status som en dvärgplanet. |
Du behöver inget teleskop för att se planeterna. De flesta av planeterna i solsystemet fram till Saturnus kan ses med blotta ögat. Om observatören avser att särskilja de mest betydande geologiska eller atmosfäriska strukturerna på planeternas yta, kommer han att behöva ett teleskop med optik av god kvalitet och ett okular med hög kontrast med ett minimum av linser - dessa krav uppfylls av Plössl-scheman, ortoskopiska och monocentriska okular, som bland annat hjälper till att undvika bländning . I de flesta fall räcker ett akromatiskt refraktorteleskop med en öppning på 150-200 mm för att observera solsystemets planeter . Planetens position i omloppsbana är också viktig: alla planeter, förutom Merkurius och Venus, observeras bäst vid opposition . Helst klar, utan dis och smog , himlen. Olika ljusfilter kan krävas - de är speciella för varje planet [140] .
Det vanligaste för planetobservationer är förstoringar från 150x till 350-400x - och du bör se till att okularet täcker detta förstoringsintervall (eftersom ögats upplösning beror på objektets belysning, och genom att ställa in förstoringen till två gånger diametern på teleskopobjektivet i millimeter, kommer planetskivans ljusstyrka att sjunka så mycket att detaljer, tydligt synliga vid en lägre förstoring, försvinner på den). När du väljer ett objekt för observation måste du se till att det har stigit minst 20 grader över horisonten - annars kommer atmosfärisk turbulens att förvränga och göra bilden suddig. Samtidigt rekommenderas det inte att observera planeterna från flervåningsbyggnader eller direkt från rummet: i det första fallet strömmar varm luft längs husets väggar (från öppna fönster, och därför är det bättre att observera) från balkongen). Och i det andra fallet kommer flödet av varm luft som kommer ut ur ditt rum att sudda ut "bilden" [140] .
Följande är rekommendationer för att observera enskilda planeter i solsystemet:
Merkurius är ett svårt föremål att observera på grund av dess närhet till solen. Ändå kan det observeras i två till tre veckor om året på morgonen eller kvällen i ungefär en och en halv timme. Även om det i skymningen är synligt på den mörka himlen och är lätt att se, är det vid denna tidpunkt lågt över horisonten. Detta problem löses om det observeras under dagen, men det är mycket svårare att hitta det på daghimlen. För att urskilja åtminstone några detaljer på ytan rekommenderas en teleskopöppning på minst 100 mm. När atmosfären är lugn framträder de största ytdetaljerna som suddiga mörka fläckar. För att planeten bättre ska kunna ses mot himlen på dagtid, och detaljerna ska ses mer distinkt, rekommenderas ett gult filter [140] .
Planeten kan observeras i upp till fyra timmar i mörker. I ungefär ett halvår är planeten synlig på morgonen eller på kvällen, men den enorma ljusstyrkan gör det möjligt att observera den nästan hela året. Rekommenderad bländare är 75 mm. Själva planetens yta är gömd under täta moln; huvudintresset är själva atmosfären och förändringarna i den. Reflexionsförmågan hos Venus atmosfär är så stor att det rekommenderas att använda ett "neutralt" filter för säkra observationer. Och när man använder ett blått eller violett filter är inhomogeniteter i molnskiktet bättre synliga [140] .
Mars är tillgänglig för observation när som helst på året, men det är bäst att observera den vid opposition , vilket den upprepar med en period på cirka 26 månader. Rekommenderade bländare:
Jupiter kan också alltid hittas på himlen, och oppositioner upprepas i genomsnitt en gång var 13:e månad. Huvudintresset för att observera Jupiter är dess atmosfär och väderförändringar i den. Med en teleskopöppning på 75 mm blir tre eller fyra huvudsakliga molnband i planetens atmosfär, oregelbundenheter i dem, BKP , och skuggor av satelliter synliga under deras passage. När instrumentets bländare ökas till 100 mm blir redan 4-5 remsor i atmosfären och virvlar i dem synliga. När bländaren ökas till 150-200 mm uppstår många ränder, lockar, pilgrimsmusslor etc. Antalet urskiljbara detaljer växer i proportion med ökningen av bländaren. Blå och gula filter används vanligtvis för att öka kontrasten i observationer [140] .
Varje år äger konfrontationen rum två veckor senare än den föregående. Men förutom förändringar i deklination är andra förändringar omärkliga. Under perioden av Saturnus rotation runt solen ändras ringarnas öppningsvinkel, två gånger är de synliga på kanten och två gånger maximalt öppna upp till en vinkel på 27 grader [140] .
Med en instrumentöppning på 100 mm syns en mörkare polarmössa, en mörk rand nära tropen och en skugga av ringarna på planeten. Och vid 150-200 mm kommer fyra eller fem band av moln i atmosfären och inhomogeniteter i dem att bli märkbara, men deras kontrast kommer att vara märkbart mindre än Jupiters. För att öka kontrasten kan du använda ett gult filter. Och Saturnus berömda ringar är redan synliga med 20x förstoring. Teleskop med stora öppningar gör det möjligt att urskilja många enskilda ringar och mellanrum mellan dem [140] .
Motstånd uppstår varje år fyra till fem dagar senare än föregående år, med ökande deklination och förbättrade siktförhållanden för norra halvklotet (fram till 2030-talet). Med en bländare på 75 mm och förstoringar över 80x kommer en liten, svag skiva att synas. Och med en bländare på 300 mm kommer detaljer med extremt låg kontrast att bli synliga, men sannolikheten för deras observation även med ett sådant instrument är ganska liten [140] .
Motstånd inträffar varje år två dagar senare än föregående år, med ökande deklination och förbättrade siktförhållanden för norra halvklotet (fram till 2060-talet). Detaljer på ytan är inte synliga, men vid en förstoring på 120x kan man se planetens lilla skiva [140] .
Venus (250 mm)
Mars (250 mm)
Jupiter (250 mm)
Saturnus
Uranus
PLANETER 42. 1. Det återstår för oss att berätta om de fem stjärnorna, som många kallar "vandrande", grekerna - planeterna.
Tematiska platser | ||||
---|---|---|---|---|
Ordböcker och uppslagsverk |
| |||
|
solsystem | |
---|---|
Central stjärna och planeter | |
dvärgplaneter | Ceres Pluto Haumea Makemake Eris Kandidater Sedna Orc Quaoar Gun-gun 2002 MS 4 |
Stora satelliter | |
Satelliter / ringar | Jorden / ∅ Mars Jupiter / ∅ Saturnus / ∅ Uranus / ∅ Neptunus / ∅ Pluto / ∅ Haumea Makemake Eris Kandidater späckhuggare quawara |
Först upptäckte asteroider | |
Små kroppar | |
konstgjorda föremål | |
Hypotetiska föremål |
|
atmosfärer | |
---|---|
Atmosfärer av stjärnor | Sol |
planetariska atmosfärer | |
Atmosfärer av satelliter | |
dvärgplaneter | |
exoplaneter | |
se även |