Экзопланеты – планеты, расположенные вне Солнечной системы.
Классификация экзопланет по Сударскому – система, согласно которой экзопланеты классифицируются в зависимости от температуры их внешних слоёв.
Расчёт температуры внешних слоёв основан на теоретической модели, согласно которой и определяются особенности атмосферы экзопланет гигантов. Разумеется, учитываются и данные о химическом составе атмосферы. Кроме того, специалистами берется в расчет также альбедо и известные спектры отражения экзопланет-гигантов.
Согласно данной классификации экзопланеты делятся на пять классов. Деление на классы идёт в зависимости от степени разогрева, и обозначаются они римскими цифрами.
Данная система была разработана астрофизиком Давидом Сударским работником Аризонского университета в США
Отметим, что большинство свойств исследуемых экзопланет изучено плохо. В частности, проблемой является химический состав атмосфер изучаемых экзопланет. Причина этого в том, что их невозможно изучать непосредственным наблюдением. В основном их изучают различными косвенными методами.
Некоторые экзопланеты могут быть изучены с помощью спектрального анализа в момент транзита перед своей звездой, но таких единицы.
Класс I. Аммиачные облака
Рисунок 1. Аммиачные облака. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В данном классе у экзопланет преобладают облака, состоящие из аммиака. Такие планеты присутствуют во внешних областях своих звёздных систем. Температура на планетах такого класса ниже −120 °C. При этом показатель расчётного альбедо для экзопланеты I класса, вращающейся вокруг звезды наподобие нашего Солнца, составляет 0,57.
Такой показатель является более высоким, чем показатель альбедо знакомых нам планет Юпитер или Сатурн. Их альбедо составляет 0,343 и 0,342 соответственно. Такая разница объясняется тем, что в атмосферах планет газовых гигантов нашей Солнечной системы присутствуют определённые, в том числе и фосфорные соединения.
Планеты данного класса зависимы от наличия слабой звезды такой красного карлика, или же от большой величины расстояния до своего Солнца.
Для того чтобы планета – гигант могла попасть в данный класс, ее расстояние до своей звезды должно быть не менее 5 а.е.
Однако, если же масса планеты достаточно большая, планета может разогреться и перейти в другой класс.
До 2000 года современной науке не было известно ни одной планеты I класса кроме Юпитера и Сатурна. Однако, впоследствии специалистам удалось обнаружить экзопланеты, возможно, соответствующие данному классу. К примеру, это 47 Большой Медведицы c, Мю Жертвенника e, HD 154345 b и ряд других экзопланет.
Класс II. Водные облака
Рисунок 2. Водные облака. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Температура планет, содержащих воду в своей атмосфере, равняется примерно −20 °C. Это выше температуры пригодной для формирования аммиачных облаков, и потому планеты второго класса содержат в основном водные облака.
Отметим, что поскольку, водные облака достаточно хорошо могут отражать свет, то альбедо водной планеты гиганта может быть выше 0, 81.
На таких планетах облака во многом схожи с земными аналогами. Однако, наличие в атмосфере таких планет большого количества водорода и метана делает их атмосферу отличной от земной.
Планеты данного типа, представляют собою газовые гиганты и расположены они примерно вровень или чуть дальше земной орбиты.
В нашей Солнечной системе подобный водный гигант согласно расчётам должен был бы располагаться на расстоянии примерно равном 1,2 а.е. от Солнца. Однако, в нашей родной системе такие планеты отсутствуют. Но исследователи включают во второй класс экзопланет 47 Большой Медведицы b и Ипсилон Андромеды d. К данному классу также относят планету HD 28185 b.
Класс III. Безоблачные
Рисунок 3. Безоблачные. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Безоблачными планетами являются те, температура поверхности которых находится в интервале от 80 °C и до примерно 530 °C.
Такие планеты, не имеют облачного покрова. Причиной тому является высокая температура из-за которой водяным облакам там не удается образовываться.
Данные планеты имеют сине-голубой вид, схожий с известными нам планетами, такими как:
- Уран
- Нептун.
Синий цвет возник из-за наличия метана и рэлеевского рассеяния в атмосфере этих планет.
Таким планетам свойственен относительно небольшой альбедо— около 0,12. В нашей Солнечной системе подобная планета могла бы располагаться примерно на том же месте, что и Меркурий.
Стоит отметить, что у планет III класса при температуре выше 430 °C могут быть облака из хлоридов и сульфатов.
Примером таких планет является 79 Кита b. Также возможно планетами данного класса являются Глизе 876 b и Ипсилон Андромеды c.
Класс IV. Планеты с сильными линиями спектров щелочных металлов
Рисунок 4. Планеты с сильными линиями спектров щелочных металлов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
У планет такого класса основным газом в атмосфере (температурой свыше 630 °C) является диоксид углерода. Кроме этого вещества в атмосфере содержится пара щелочных металлов. Однако, такие металлы при данных температурах довольно быстро испаряются. Отсюда наличие их заметных спектральных линий в атмосфере.
При такой атмосфере облаков не бывает много. В основном эти облака состоят из паров железа и силикатов.
Альбедо таких планет считается очень низким и составляет около 0,03.
Такой низкий уровень альбедо объясняется сильным поглощением света имеющимися в атмосфере щелочными металлами.
Цвет таких планет серый с наличием небольшого оттенка розового.
Планеты такого класса расположены достаточно близко к своим светилам. В солнечной системе такая планета была бы расположена к Солнцу ближе, чем Меркурий.
Примером такой планеты является 55 Рака b.
Кроме того, к IV классу специалисты относят такие горячие юпитеры как HD 209458 b (Осирис) и HD 189733 A b. Последняя планета была первой, для которой была разработана карта с температурой её поверхности.
Отметим, что верхней границей температуры таких планет считается примерно тысяча градусов по Цельсию.
Класс V. Кремниевые облака
Рисунок 5. Кремниевые облака. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
К таким планетам относят очень горячие газовые гиганты с температурой, которая превышает 1100°C. Также к таким планетам относят экзопланеты с несколько меньшей массой и с несколько меньшей температурой.
Отметим, что подобные планеты имеют в своём наличии сплошные облака. Такие облака состоят из паров железа и силикатов.
Альбедо таких планет из-за сплошных облаков является достаточно высоким и составляет 0,55.
К данному V классу специалисты относят так называемые короткопериодические горячие юпитеры.
Из-за своей близости к звёздам такие планеты могут отражать свет звезд и светиться самостоятельно красно-оранжевым светом.
Сами планеты имеют зеленовато-серый свет. Такого класса планет специалистам известно достаточно много.
В Солнечной системе рассматриваемая экзопланета была бы расположена на расстоянии примерно 0,04 а.е. от нашего Солнца.
Наиболее известной планетой этого класса и одновременно найденной первой является 51 Пегаса b.
