Der Artikel „Next Big Future“ Rogue Exoplanet, 12,7-mal größer als Jupiter, ist 20 Lichtjahre entfernt
Astronomen haben mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) der National Science Foundation erstmals mit einem Radioteleskop ein Objekt mit planetarer Masse jenseits unseres Sonnensystems entdeckt. Sie fanden einen Schurkenplaneten mit der 12,7-fachen Masse des Jupiter, zwanzig Lichtjahre von der Erde entfernt.
Es befindet sich an der Grenze von Jupiter-Objekten und Braunen Zwergsternen.
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Letztes Jahr entdeckte ein unabhängiges Wissenschaftlerteam, dass SIMP J01365663+0933473 Teil einer sehr jungen Gruppe von Sternen war. Sein junges Alter bedeutete, dass er tatsächlich so viel weniger massereich war, dass er ein frei schwebender Planet sein könnte – nur 12,7-mal massereicher als Jupiter, mit einem Radius, der 1,22-mal so groß ist wie der von Jupiter. Bei einem Alter von 200 Millionen Jahren und 20 Lichtjahren von der Erde hat das Objekt eine Oberflächentemperatur von etwa 825 Grad Celsius oder mehr als 1500 Grad Fahrenheit. Zum Vergleich: Die Oberflächentemperatur der Sonne beträgt etwa 5.500 Grad Celsius.
Der Unterschied zwischen einem Gasriesenplaneten und einem Braunen Zwerg bleibt unter Astronomen heiß diskutiert , aber eine Faustregel, die Astronomen verwenden, ist die Masse, unterhalb der die Deuteriumfusion aufhört, bekannt als die „Deuterium-Brenngrenze“, etwa 13 Jupitermassen.
Im Geist von
und der relativ neuen Neuklassifizierung von Pluto als Zwergplanet und nicht als richtiger Planet, möchte ich fragen, welche Möglichkeiten derzeit vorgeschlagen und in Betracht gezogen werden, um zwischen einem wirklich großen Planeten und einem wirklich kleinen Stern zu unterscheiden?
Ist die im Blockzitat vorgeschlagene "Faustregel" der führende Anwärter oder gibt es andere Definitionen, die ähnlich viel Unterstützung erhalten?
Die Trennlinie zwischen Stern und Braunem Zwerg ist die Masse, bei der in seinem Kern eine Wasserstofffusion über die pp-Kette stattfindet. Ein Brauner Zwerg unterhalb dieser Massengrenze wird aufgrund dieser Reaktion niemals ein nachhaltiges Gleichgewicht erreichen und mit zunehmendem Alter weiter abkühlen. Ein Stern wird die langlebige Hauptreihe erreichen.
Die Trennlinie zwischen Planet und Braunem Zwerg ist viel weniger gut definiert. Einige wollen, dass die Definition massebasiert ist, und es gibt eine massenbasierte Trennlinie bei etwa 13 Jupitermassen zwischen Braunen Zwergen, die Deuterium in ihrem Inneren verschmelzen (was nur eine kurze Pause in ihrer Abkühlung bietet) und "Planeten", die dies tun nicht.
Andere argumentieren, dass jede Definition von Planeten darauf basieren sollte, ob sie sich um einen Stern gebildet haben, aber das ist problematisch, weil solche Objekte dann zerstört werden oder entkommen können und auch nicht klar ist, wo ein binärer Brauner Zwerg zu einem Stern plus Planet wird.
Der Grund, warum einige für eine andere Definition plädieren, ist, dass die Zusammensetzung und Struktur eines Planeten, der sich um einen Stern bildet, anders sein könnte als die eines Planeten, der aus einer kleinen Gaswolke kollabiert. Nach dem „Kern-Akkretionsmodell“ für die Bildung von Gasriesen würde der Kern eines solchen Planeten aus festem Eis oder felsigem Material bestehen, während er in einer weniger massiven Version eines Braunen Zwergs ganz unten aus Gas besteht. Das Wasser wird jedoch weiter durch Ideen getrübt, dass große Planeten auch durch direkten Kollaps in der Scheibe eines sich bildenden Planetensystems entstehen können.
Wie in jedem der anderen Fälle, die Sie erwähnen, ziehen Sie beim Teilen wirklich großer Planeten von wirklich kleinen Sternen eine helle Linie über eine kontinuierliche Reihe von Objekten. Wann immer Sie dies tun, werden Sie legitime und vernünftige Meinungsverschiedenheiten bekommen, weil verschiedene Personen mit unterschiedlichen Zielen einen anderen Ort zum Ziehen der (letztendlich willkürlichen) Grenze als am nützlichsten ansehen werden.
(Hervorhebung: Das soll nicht heißen, dass das Ziehen solcher Grenzen ein nutzloses Geschäft ist. Menschen brauchen Kategorien, um klar zu denken und produktiv zu kommunizieren. Wir brauchen diese Unterteilungen. Wir sind uns nur nicht immer einig, was genau sie sein sollten.)
Betrachtet man Sterne im Vergleich zu Planeten, sind grundsätzlich zwei Dimensionen zu berücksichtigen: Masse und Metallizität. Wenn Sie sich Körper ansehen, die nichts als ursprüngliches H und He sind, lesen Sie beim Absinken der Masse irgendwann eine Masse, bei der sich das H nicht entzündet hat, und bei einer noch geringeren Masse erreichen Sie einen Punkt, an dem sich das D nicht entzündet hat nicht entzünden. In weniger massiven Körpern fand niemals eine Fusion statt. Da die Fusion (und die daraus resultierende hohe Temperatur und Strahlungsemission) das herausragende Merkmal von Sternen ist, ist es sehr natürlich zu sagen: "Sterne sind massive Körper, die irgendwann in ihrem Leben eine Fusion erlitten haben; Planeten sind diejenigen, die dies nie getan haben."
Wenn Sie die Theorien der Stern- und Planetenentstehung studieren, sehen Sie, dass die Zündung ziemlich vollständig von der Masse des Objekts abhängt. Wenn die Masse nicht groß genug ist, treten keine Bedingungen für die Fusion ein. (Wir sprechen hier von natürlichen Objekten, die aus Nebeln kondensieren – kleinere verschmelzende Massen könnten mit ausreichendem Aufwand konstruiert werden.)
Wenn Sie die zweite Dimension der Metallizität hinzufügen (im Grunde wie viele Elemente schwerer als He vorhanden sind), stellen Sie fest, dass dies keinen großen Unterschied macht. Es scheint keinen natürlichen Weg für Planeten zu geben, die Zündmasse zu erreichen, ohne hauptsächlich aus H und He zu bestehen, und diese Planeten verhalten sich fast so, als hätten sie keine schwereren Elemente.
Während also da draußen ein Kontinuum von Objekten gefunden wurde, das von Kieselsteinen bis hin zu blauweißen Superriesen reicht, ist die Zündtemperatur von Deuterium für die meisten Menschen ein praktischer Ort, um sie als Grenze zwischen Kategorien zu verwenden.
Beachten Sie, dass dies nicht immer richtig sein wird. Wir können uns zum Beispiel Objekte vorstellen, die sehr alt sind und Deuterium geschmolzen haben, deren Oberflächen jedoch bis zum Festwerden abgekühlt sind und aus Eis bestehen. Dies wäre ein Stern nach der obigen Definition, aber viel mehr wie ein Planet für jeden, der daran interessiert ist, seine Oberfläche zu untersuchen. (Irgendwie hohe Schwerkraft zu besuchen!) Hier wäre die D-Fusions-Trennlinie schlecht gewählt, und eine Trennlinie, die auf der Beschaffenheit der Oberfläche basiert, wäre besser - vielleicht die Unterteilung großer Körper im Weltraum in Kategorien mit Oberflächen, die das sind fest oder flüssig sind, von denen mit gasförmigen Oberflächen.
Beachten Sie auch, dass es keine gute Trennlinie ist, heiß zu sein und zu strahlen, da die Formationswärme – Gravitationsenergie, die während der Formation freigesetzt wird – jedes massive Objekt heiß werden lässt.
äh