Gibt es einen klaren Unterschied zwischen Gesteins- und Gasplaneten?

Ein Gasriesenplanet ist groß genug, um viel Wasserstoff und Helium zu speichern. Ein Gesteinsplanet ist einer mit einer festen Oberfläche. Das ist die Faustregel, um zwischen Gesteins- und Gasplaneten zu unterscheiden.

Aber Gasplaneten können einen festen Kern haben und Gesteinsplaneten können eine sehr dichte Atmosphäre haben. Gibt es also einen deutlichen Unterschied zwischen den beiden Planetenkategorien (möglicherweise in Verbindung mit unterschiedlichen Entstehungsgeschichten) oder gibt es ein Kontinuum von Planeten, das von felsiger zu gasförmiger reicht? Wenn es sich um ein Kontinuum handelt, wo liegt die Grenze zwischen den beiden Typen?

Um diese Frage zu beantworten, müsste man die Massenzusammensetzung vieler Planeten kennen, von denen wir nicht glauben, dass wir sie kennen. In den meisten Fällen kennen wir nur den Radius oder eine Schätzung der Masse, aber nicht beides, und selbst wenn wir beide kennen, gibt es eine Reihe von Zusammensetzungen mit demselben Radius und derselben Masse. Neben Gesteins- und Gasplaneten gibt es möglicherweise auch Wasserwelten. Es gibt die Fulton-Lücke in der Radiusverteilung mit nicht vielen Planeten zwischen 1,5 und 2 Erdradien, so dass Gesteinsplaneten von Gasplaneten getrennt werden könnten, obwohl es Ausreißer wie Gesteinsplaneten mit einer Masse größer als Neptun gibt.
Der Artikel astronomy.com/news/2020/01/… behauptet, dass es nur zwei Arten von Planeten gibt: kleine felsige oder große gasbewachsene. Dies ignoriert jedoch Gaszwerge und Mega-Erden.
Die Dichte ist vielen bekannt: für jeden vorbeiziehenden Planeten, wo auch RV-Messungen durchgeführt werden

Antworten (1)

Die derzeit entdeckten Planeten zeigen keine klare Unterscheidung zwischen Gesteins- und Gasplaneten. Während es zwei Ensembles zu geben scheint , die Gesteinsplaneten von Erdgröße und „Supererden“ und die Gasplaneten (Jupitergröße), gibt es einen breiten Übergang zwischen ihnen. Der Übergang ist ungefähr dort, wo wir Neptun und Uranus finden. Spielen Sie mit dem Plotten verschiedener Parameter auf exoplanet.eu herum

Es ist immer noch umstritten, ob diese scheinbare Erschöpfung der „Eisriesen“ (kalt, gasförmig, aber mit schwereren Gasen wie Methan usw. anstelle von Wasserstoff und Helium als Hauptbestandteilen) real ist oder auf Beobachtungsfehler zurückzuführen ist.

In Kürze:

Das Argument für "ist real" ist, dass es wahrscheinlicher ist, dass Sie im inneren Nebel innerhalb der Schneezone genug Material haben, um terrestrische Planeten zu bilden, aber zu heiß und zu wenig sind, um auf eine Größe zu wachsen, die eine beträchtliche Atmosphäre haben kann beibehalten. Außerhalb der Schneezone gibt es viel mehr Festkörper (alle Eise), so dass Sie Kerne bilden, die groß genug werden, um auch eine Atmosphäre zu bilden.

Das Gegenargument ist jedoch, dass Sie Planeten aller Größen in allen möglichen stellaren Entfernungen finden, Sie verschiedene Anfangsbedingungen mit unterschiedlichen Feststoffdichten in protoplanetaren Scheiben haben und daher jedes Endergebnis mit möglicherweise unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit möglich ist. Die tatsächlichen Beobachtungen scheinen dies zu unterstützen.

Generell werden in der aktuellen Literatur und auf Konferenzen Planeten oft weiter unterschieden als nur felsig und gasförmig: Man hat terrestrische, supererdige, neptunähnliche und die Gasriesen, und oft dann etwas abgegrenzt sogar die sogenannten heißen Jupiter und heiß Neptune, die Gasriesen, die nach ihrer Entstehung nach innen wanderten.

BEARBEITEN: Eine mögliche Unterscheidung zwischen felsig und gasförmig ist die Betrachtung der Atmosphäre: Wenn die Atmosphäre in den unteren Ebenen dicht genug wird, dass die Unterscheidung zwischen Gas und Flüssigkeit verschwindet (also der kritische Punkt erreicht ist), handelt es sich um einen Gasplaneten. ansonsten ein Gesteinsplanet mit Atmosphäre.

Ich bin froh, dass der letzte Absatz hinzugefügt wurde, da er die Frage speziell beantwortet.
Das Problem bei dieser Unterscheidung ist die Kenntnis der Zustandsgleichung.