Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zijn superaardes eigenlijk mini-Neptunussen?

Superaarde zijn planeten met een massa hoger dan die van de aarde, maar lager dan die van Neptunus, en er is veel discussie over hun interne samenstelling en aard. Sommige superaardes kunnen rotsachtige mantels en ijzeren kernen hebben, zoals de aarde, terwijl andere dikkere, Neptunus-achtige omhulsels van vluchtige stoffen boven een rotsachtige kern kunnen hebben. Of de overgang van rotsachtige mantels naar vluchtige, rijke omhulsels plaatsvindt bij een exacte planetaire massawaarde is momenteel onbekend, en er bestaan ​​verschillende methoden om rotsachtige lichamen te onderscheiden van vluchtige lichamen.

1. Dichtheid - limiet van 1 g/cm^3:

- Planeten met een dichtheid <1g/m^3 worden gewoonlijk beschouwd als door vluchtige stoffen gedomineerde systemen, terwijl planeten met een dichtheid>1g/cm^3 als rotsachtig worden beschouwd.

- Planeten net onder 1g/cm^3 zijn echter grensgevallen en een nauwkeurig onderscheid is moeilijk.

2. Envelopmassafractie - limiet van 10%:

- In plaats van de dichtheid als metriek te gebruiken, kan de omhullende massafractie worden gebruikt. Lichamen met vluchtige componenten die minder dan 10% van hun totale massa uitmaken, worden als rotsachtig beschouwd.

3. Bulkcompositiemodellering:

- De interne structuur van superaardes kan worden beperkt met behulp van voorwaartse en inverse modelleringstechnieken.

>Voorwaarts model :Neem de massa en straal van een planeet aan en bereken de interne structuur en samenstelling ervan met behulp van redelijke toestandsvergelijkingen.

>Omgekeerd model: Gebruik de massa, straal en andere informatie (zoals zwaartekrachtmomenten, indien beschikbaar) om de samenstelling van de planeet om te keren.

4. Atmosferische signatuur :

- Afhankelijk van hun interieur kunnen verschillende soorten superaardes verschillende atmosferische composities hebben. Rotsachtige superaardes kunnen bijvoorbeeld een dunne, CO2-rijke atmosfeer of zelfs geen atmosfeer hebben, terwijl vluchtige superaardes mogelijk een dikkere atmosfeer hebben met waterdamp en andere vluchtige stoffen.

5. Observationele beperkingen :

- Waarnemingen vanuit ruimtevaartuigen zoals de Hubble-ruimtetelescoop of de Kepler-missie van NASA kunnen informatie verschaffen over de stralen en massa's van passerende exoplaneten, waardoor conclusies kunnen worden getrokken over de samenstelling van objecten.

Door deze verschillende eigenschappen te bestuderen en ze te vergelijken met theoretische modellen kunnen astronomen een beter inzicht krijgen in de aard en samenstelling van superaardes en hun plaats in de bredere context van de diversiteit van exoplaneten.