astro.wikisort.org - Планета

Ледяной гигант (также встречается Холодный нептун) — класс планет-гигантов, которые в основном состоят из элементов тяжелее водорода и гелия. В Солнечной системе известны два ледяных гиганта: Уран и Нептун.

В астрофизике вещества с температурами замерзания выше или порядка 100 K — в частности, воду, метан и аммиак — называют «льдами». По этой причине и за планетами закрепилось название ледяных гигантов, несмотря на то, что там эти элементы находятся в состоянии сверхкритической жидкости[1].

Терминология

Ледяные гиганты являются подтипом планет-гигантов наряду с газовыми гигантами. Ледяные и газовые гиганты различаются главным образом химическим составом^[⇨].

Формирование

Относительно формирования планет земной группы и газовых гигантов в научном сообществе сложилась более-менее единая точка зрения. Происхождение планет земной группы объясняется аккрецией планетезималей в протопланетном диске, а газовых гигантов — тем же процессом с образованием ядра массой в 10 масс Земли, после которого происходила аккреция окружающего газа.

С ледяными гигантами ситуация обстоит гораздо сложнее: подобным процессом объяснить их формирование не получается, в частности, из-за удалённости от Солнца и влияния Юпитера, а иная полная модель пока не создана. Так, по одной из гипотез, Уран и Нептун зародились между орбитами Юпитера и Сатурна, после чего были выброшены их гравитацией на более удалённые орбиты. Согласно другой, протопланетный диск изначально был неоднородным, и на больших расстояниях от Солнца происходила не аккреция, а гравитационный коллапс более плотных сгустков вещества[2].

Характеристики

Ледяные гиганты, как правило, менее массивны и меньшего размера, чем газовые гиганты. Температура на их поверхности не превышает -200 °C[3].

Состав и строение

В отличие от газовых гигантов, у ледяных, таких как Уран и Нептун в Солнечной системе, массовая доля водорода и гелия составляет 15-20%[3], в то время как у Юпитера и Сатурна (газовых гигантов) — более 90%[4]. У ледяных гигантов мантия состоит преимущественно из метана и аммиака, а водород в чистом виде присутствует только ближе к поверхности.

Внутри ледяных гигантов давление достигает нескольких сотен ГПа, а температура — нескольких тысяч °K.

Магнитные поля

Магнитные поля заметны и наклонены. Их напряжённость меньше, чем у магнитных полей газовых гигантов, и поля Урана и Нептуна сильнее земного в 50 и 25 раз соответственно. Считается, что магнитные поля таких планет вызываются конвективным движением вещества в мантии[5].

Атмосфера и климат

Внешние слои ледяных гигантов имеют много общего с таковыми у газовых. Там наблюдаются долгоживущие сильные ветра на экваторе, полярные ячейки и другие явления. Например, на Нептуне наиболее заметным атмосферным явлением было Большое Тёмное Пятно.

Исследования космическими аппаратами

• Вояджер-2 — первый и пока единственный аппарат, достигший Урана и Нептуна.

Экзопланеты

Наличие таких планет за пределами Солнечной системы говорит о том, что это достаточно распространённый тип объектов в Галактике. Примером экзопланеты-ледяного гиганта является экзопланета OGLE-2008-BLG-092L b[6].

Примечания

Ссылки

• Типы экзопланет
• D'Angelo, Gennaro; Durisen, Richard H.; Lissauer, Jack J. Giant Planet Formation // Exoplanets / Seager, Sara. — University of Arizona Press  (англ.) (рус., 2010. — С. 319—346. — ISBN 978-0-8165-2945-2.
• Boss, Alan P. Rapid Formation of Outer Giant Planets by Disk Instability (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing, 2003. — December (vol. 599, no. 1). — P. 577—581. — doi:10.1086/379163. — Bibcode: 2003ApJ...599..577B.

На других языках

---

[de] Eisriese (Astronomie)

Ein Eisriese ist ein Riesenplanet, der hauptsächlich aus flüchtigen chemischen Verbindungen wie Wasser (H2O), Ammoniak (NH3) oder Methan (CH4) besteht und eine mächtige Atmosphäre aus leichten Elementen besitzt. Im Sonnensystem gibt es zwei Eisriesen, Uranus und Neptun. Bei der Suche nach dem hypothetischen Planet Neun geht man auch von einem Eisriesen aus.

---

- [ru] Ледяной гигант

---

---