Sudarsky'nin gaz devi sınıflandırması - Sudarsky's gas giant classification
Gaz devleri Sudarsky sınıflandırma onların sıcaklığa dayanan görünümlerini tahminlerin yapılmasında kullanılacak tarafından gösterildiği David Sudarsky kağıt ve meslektaşları Güneş dışı Dev Gezegenler Albedo ve Yansıma Spectra ve genişletilmiş Teorik Spectra ve Güneş dışı Dev Gezegenler Atmosferlerinin herhangi önce yayınlanan, bir güneş dışı gezegen atmosferinin başarılı doğrudan veya dolaylı gözlemi yapıldı. Muhtemelen zengin çeşitlilikteki güneş dışı gaz dev atmosferlerine bir düzen getirme amacı ile geniş bir sınıflandırma sistemidir.
Gaz devleri , modellenmiş fiziksel atmosferik özelliklerine göre beş sınıfa ( Roma rakamları kullanılarak numaralandırılmıştır ) ayrılır . Güneş Sisteminde sadece Jüpiter ve Satürn Sudarsky sınıflandırmasındadır ve her ikisi de Sınıf I'dir. Gaz devi olmayan gezegenlerin görünümü, örneğin Dünya ve Venüs gibi karasal gezegenler veya buz gibi Sudarsky sistemi tarafından tahmin edilemez. Uranüs (14 Dünya kütlesi) ve Neptün (17 Dünya kütlesi) gibi devler .
Arka fon
Dışındaki gezegenlerin görünüşü nedeniyle doğrudan gözlem yapmada zorluk ölçüde bilinmemektedir dışı gezegenlerin . Ayrıca, Güneş Sistemi'ndeki gezegenlerle olan analojiler, bilinen güneş dışı gezegenlerin birkaçı için geçerli olabilir; çünkü çoğu, örneğin sıcak Jüpiterler gibi gezegenlerimizden hiçbirine tamamen benzemez .
Yıldızlarından geçen cisimler spektrografik olarak haritalanabilir, örneğin HD 189733 b . Bu gezegenin ayrıca 0.14'ten daha büyük (daha parlak) bir albedo ile mavi olduğu gösterilmiştir . Bu şekilde haritalanan gezegenlerin çoğu büyük ve yakın yörüngeli, dolayısıyla sıcak Jüpiter'di.
Görünmeyen güneş dışı gezegenlerin görünümüne ilişkin spekülasyonlar, şu anda böyle bir gezegenin olası atmosferinin hesaplamalı modellerine, örneğin atmosferik sıcaklık-basınç profilinin ve bileşiminin değişen derecelerde güneşlenmeye nasıl tepki vereceğine dayanmaktadır .
gezegen sınıfları
Sınıf I: Amonyak bulutları
Bu sınıftaki gaz devleri, amonyak bulutlarının hakim olduğu bir görünüme sahiptir . Bu gezegenler, bir gezegen sisteminin dış bölgelerinde bulunur . Yaklaşık 150 K'den (−120 °C; −190 °F) daha düşük sıcaklıklarda bulunurlar. Güneş gibi bir yıldızın etrafındaki bir sınıf I gezegenin tahmini Bond albedosu 0,57'dir, buna karşılık Jüpiter için 0,343 ve Satürn için 0,342'dir . Tutarsızlık , Jovian atmosferindeki renkli bulutlardan sorumlu olan ve hesaplamalarda modellenmeyen tholins veya fosfor gibi denge dışı kondensatlar dikkate alınarak kısmen açıklanabilir .
Sınıf I bir gezegenin sıcaklıkları ya soğuk bir yıldız ya da uzak bir yörünge gerektirir. İlki, yıldız(lar)ın görülemeyecek kadar sönük olduğu anlamına gelebilirken, ikincisi, yörüngelerin çok büyük olduğu ve etkilerinin, bu yörüngelerin tam "yıllarının" birkaç gözlemine kadar tespit edilemeyecek kadar ince olduğu anlamına gelebilir (krş. Kepler'in üçüncü yasa ). Artan superjovian kütlesi onları gözlemlemeyi kolaylaştıracaktı, ancak Jüpiter ile karşılaştırılabilir yaştaki bir superjovian daha fazla iç ısınmaya sahip olacak ve bu da onu daha yüksek bir sınıfa itebilecekti.
2015 itibariyle 47 Ursae Majoris c ve d , Sınıf I gezegenler olabilir. Upsilon Andromedae e ve 55 Cancri d ayrıca Sınıf I gezegenler olabilir.
Sınıf II: Su bulutları
II. sınıftaki gaz devleri, amonyak bulutları oluşturamayacak kadar sıcaktır; bunun yerine bulutları su buharından oluşur . Bu özellikler, yaklaşık 250 K (−23 °C; −10 °F) altındaki sıcaklıklara sahip gezegenler için beklenir. Su bulutları, amonyak bulutlarından daha yansıtıcıdır ve Güneş benzeri bir yıldızın etrafındaki II. sınıf bir gezegenin tahmini Bond albedosu 0.81'dir. Böyle bir gezegendeki bulutlar Dünya'nınkine benzer olsa da , atmosfer yine de esas olarak hidrojen ve metan gibi hidrojen açısından zengin moleküllerden oluşacaktır .
Olası sınıf II gezegen örnekleri: HD 45364 b ve HD 45364 c , HD 28185 b , Gliese 876 b , Upsilon Andromedae d , 55 Cancri f , 47 Ursae Majoris b , PH2b , Kepler-90 h , HD 10180 g .
Sınıf III: Bulutsuz
Yaklaşık 350 K (170 °F, 80 °C) ve 800 K (980 °F, 530 °C) arasındaki denge sıcaklıklarına sahip gaz devleri, atmosferde bulut oluşturmak için uygun kimyasallardan yoksun oldukları için küresel bulut örtüsü oluşturmazlar. Bu gezegenler, Rayleigh saçılması ve atmosferlerinde metan tarafından soğurulması nedeniyle , Uranüs ve Neptün'ün Jovian kütleli versiyonları gibi görünen, özelliksiz gök mavisi küreler olarak görüneceklerdi . Yansıtıcı bir bulut tabakasının olmaması nedeniyle, Bond albedosu düşüktür, Güneş benzeri bir yıldızın etrafındaki sınıf III bir gezegen için 0.12 civarındadır. Bir gezegen sisteminin iç bölgelerinde bulunurlar ve kabaca Merkür'ün konumuna karşılık gelirler .
Olası sınıf III gezegen HD 37124 b , HD 18742 B , HD 178.911 Bb , 55 Cancri C , Upsilon Andromedae C , Kepler-89e , COROT-9b ve HD 205.739 b . 700 K (800 °F, 430 °C) üzerinde, sülfürler ve klorürler sirrus benzeri bulutlar sağlayabilir .
Sınıf IV: Alkali metaller
900 K (630 °C/1160 °F) üzerinde, karbon monoksit bir gaz devinin atmosferinde ( metan yerine ) baskın karbon taşıyan molekül haline gelir . Bundan başka, bolluğu alkali metallerin gibi, sodyum ölçüde artış ve spektral çizgileri arasında sodyum ve potasyum gaz devi hakim olduğu tahmin edilmektedir spektrumu . Bu gezegenler atmosferlerinin derinliklerinde silikat ve demirden bulut güverteleri oluştururlar , ancak bunun onların spektrumlarını etkileyeceği tahmin edilmemektedir. Güneş benzeri bir yıldızın etrafındaki sınıf IV bir gezegenin Bond albedo'sunun, alkali metaller tarafından güçlü absorpsiyon nedeniyle 0.03'te çok düşük olduğu tahmin edilmektedir. IV ve V sınıfı gaz devlerine sıcak Jüpiter denir .
55 Cancri b , sınıf IV gezegen olarak listelendi.
1300 K'de (1000 °C) HD 209458 b , geometrik albedo'su hata sınırları içinde sıfır olan bu tür başka bir gezegen olacaktır; ve 2001'de NASA, tahmin edilenden daha az olmasına rağmen, geçişinde atmosferik sodyuma tanık oldu. Bu gezegen, o kadar çok ısıyı emen bir üst bulut güvertesine ev sahipliği yapıyor ki, bunun altında nispeten soğuk bir stratosfer var . Modellerde bu kara bulutun bileşiminin, kırmızı cücelere benzetilerek titanyum/vanadyum oksit (bazen "TiVO" olarak kısaltılır) olduğu varsayılır, ancak gerçek bileşimi henüz bilinmemektedir; Sudarsky'ye göre de olabilir.
HD 189733 b , ölçülen sıcaklıklar 920–1200 K (650–930 °C) ile de sınıf IV olarak nitelendirilir. Ancak, 2007'nin sonlarında 0,14'ün üzerinde bir albedo ile derin mavi olarak ölçüldü (muhtemelen "sıcak noktasının" daha parlak parlaması nedeniyle). Henüz bunun için kesin olarak kanıtlanmış hiçbir stratosfer yoktur.
TrES-2b , en düşük albedo ile ölçüldü ve bu nedenle sınıf IV olarak listelendi.
Sınıf V: Silikat bulutları
1400 K (2100 °F, 1100 °C) üzerindeki sıcaklıklara sahip en sıcak gaz devleri veya Jüpiter'den daha düşük yerçekimine sahip daha soğuk gezegenler için, silikat ve demir bulut güvertelerinin atmosferin yükseklerinde yer alması bekleniyor. Güneş benzeri bir yıldızın etrafındaki V sınıfı bir gezegenin tahmini Bond albedosu, bulut güvertelerinin yansıması nedeniyle 0,55'tir. Bu tür sıcaklıklarda, bir gaz devi termal radyasyondan kırmızı parlayabilir, ancak yansıyan ışık genellikle termal radyasyona baskın gelir. 4.50'nin altında görsel görünür büyüklükteki yıldızlar için, bu tür gezegenler teorik olarak cihazlarımızla görülebilir. Bu tür gezegenlere örnek olarak 51 Pegasi b ve Upsilon Andromedae b verilebilir . HAT-P-11b ve Kepler teleskobu tarafından bulunan diğer güneş dışı gaz devleri , Kepler-7b , HAT-P-7b veya Kepler-13b gibi olası V sınıfı gezegenler olabilir .
Ayrıca bakınız
Referanslar
Dış bağlantılar
- "Spekülasyonların arkasında" . Güneş Dışı Görüşler . 2008-06-26 alındı .
- "Diğer Yıldızların Yörüngesindeki Gezegenler" . Harvard Üniversitesi . 2008-06-26 alındı .