Насколько большой может быть планета?

Как вам может быть известно, в настоящее время ученые располагают данными о наличии в видимой Вселенной более 4000 планет. Некоторые из этих объектов отличаются по-настоящему невероятными характеристиками, находясь рядом со своими светилами на эллиптических орбитах или даже вращаясь вокруг нескольких звезд одновременно. Фантазия Вселенной может показаться бесконечной, однако и она иногда бывает ограничена жесткими законами физики. Так, когда речь заходит о размерах планет, в частности об их массе и радиусе, в какой-то момент мы можем столкнуться с некоторыми заметными ограничениями. В таком случае, насколько же большой может быть планета?

Самая большая планета во Вселенной

В Солнечной системе представлены два типа планет: маленькие, каменистые, планеты внутренней части нашей звездной системы надежно защищены от внешнего кометно-астероидного посягательства внешними газообразными планетами, такими как Юпитер или Сатурн.

Ученые уже давно спорят о причинах значительного разрыва в размерах между планетами-гигантами и каменистыми экзопланетами, располагая в образовавшуюся нишу так называемые суперземли с радиусом от полутора до двух радиусов нашей голубой планеты. Вместе с тем, как признаются ученые, обнаруженных суперземель не так уж и много во Вселенной и их количества явно недостаточно для того, чтобы объяснить новую космическую загадку.

Исследователи считают, что разгадку причины возникновения лишь крайне небольшого количества каменистых экзопланет с относительно большими размерами, можно найти в атмосферах этих планет еще на этапе их формирования. Так, после рождения новой звезды, в ее окрестностях практически всегда остается много дополнительного материала из газа и пыли. Под действием силы гравитации более крупные обломки начинают притягивать к себе объекты поменьше, в конечном итоге образуя совсем еще юную планетную систему. По мере того, как новые планеты увеличиваются в размерах, ее гравитация растет, позволяя экзопланете захватывать не только камни и пыль, но и газ, который образует атмосферу.

В том случае, если планета остается относительно маленькой с радиусом менее 1,5 радиуса Земли, ее гравитация будет недостаточно сильной, чтобы удерживать огромное количество атмосферы, как на планетах-гигантах. Однако если планета продолжит увеличиваться, то, захватывая все больше и больше образующего атмосферу газа, экзопланета рискует раздуться до размеров Нептуна или Юпитера, чьи радиусы в 4 и 11 раз больше земных соответственно.

Именно по этой причине планеты чаще всего либо остаются маленькими и каменистыми, либо становятся гигантскими газообразными объектами. Найти золотую середину, где могла бы образоваться сверхземля, в данном случае очень трудно из-за того, что, как только планета примет достаточную массу и гравитационное притяжение, ей потребуется наличие определенных обстоятельств, останавливающих накопление атмосферного газа.

Еще один фактор, который следует учитывать, заключается в том, что после образования планеты она не всегда остается на одной и той же орбите. Иногда планеты движутся или мигрируют к своей звезде-хозяину. В тот момент, когда планета приближается к звезде на достаточно близкое расстояние, ее атмосфера нагревается, заставляя атомы и молекулы двигаться очень быстро и избегать гравитационного притяжения планеты. Иными словами, некоторые из маленьких скалистых планет на самом деле являются ядрами планет-гигантов, постепенно лишившихся своей атмосферы.

В таком случае, насколько же большой может быть экзопланета с твердой поверхностью? Астрономы уверены, что самой большой скалистой планетой среди уже обнаруженных человеком, является объект Kepler-10c. Известно, что планета в 2 раза больше Земли, а большая часть ее поверхности покрыта смесью камней и льда. Обнаружение экзопланеты подобных размеров и плотности является настоящей редкостью во Вселенной, которая, скорее всего, приберегла для нас еще больше интересных объектов для дальнейшего анализа и изучения.