Суда́рский жікте́месі: Күн жүйесінен тыс газ алып плане́талардың түрле́рі
Sudarsky's gas giant classification
Газдағы алып планеталардың түрлерін жіктеу: Сударский классификациясы температураға сүйеніп, атмосферасы мен сыртқы түрін болжауға көмектеседі. 5 класс бар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Газ гиганттарының температурасына байланысты олардың сыртқы түрін болжау мақсатында Дэвид Сударский және оның әріптестері «Альбедо және экзопланеталардың алпауыттарының шағылысу спектрлері» атты мақаласында Сударскийдің классификациясын ұсынды және «Экзопланеталардың алпауыттарының теориялық спектрлері мен атмосфералары» еңбегінде оны кеңейтті. Бұл жұмыс экзопланета атмосферасын тікелей немесе жанама түрде байқағанға дейін жарияланған. Бұл – кең ауқымды классификациялық жүйе, оның мақсаты – экзопланеталардың газды атмосфераларының әртүрлілігіне рет келтіру. Газ гиганттары атмосфералық физикалық қасиеттеріне сәйкес бес классқа бөлінеді (Рим цифрларымен нөмірленеді). Күн жүйесінде тек Юпитер мен Сатурн ғана Сударский классификациясына сәйкес келеді, және екеуі де I классқа жатады. Сударский жүйесі газ гиганттары емес планеталардың сыртқы түрін болжауға мүмкіндік бермейді, мысалы, Жер және Венера сияқты жер планеталары, немесе Уран (14 Жер массасы) және Нептун (17 Жер массасы) сияқты мұз гиганттары.
Sudarsky's classification of gas giants for the purpose of predicting their appearance based on their temperature was outlined by David Sudarsky and colleagues in the paper Albedo and Reflection Spectra of Extrasolar Giant Planets and expanded on in Theoretical Spectra and Atmospheres of Extrasolar Giant Planets, published before any successful direct or indirect observation of an extrasolar planet atmosphere was made. It is a broad classification system with the goal of bringing some order to the likely rich variety of extrasolar gas giant atmospheres. Gas giants are split into five classes (numbered using Roman numerals) according to their modeled physical atmospheric properties. In the Solar System, only Jupiter and Saturn are within the Sudarsky classification, and both are Class I. The appearance of planets that are not gas giants cannot be predicted by the Sudarsky system, for example terrestrial planets such as Earth and Venus, or ice giants such as Uranus (14 Earth masses) and Neptune (17 Earth masses).
Өмірбаян
Күннен тыс планеталардың сыртқы түрі тікелей бақылау жасау қиындықтарына байланысты көбінесе белгісіз. Сонымен қатар, Күн жүйесіндегі планеталармен салыстырулар белгілі экзопланеталардың азаз бөлігіне ғана қолданылуы мүмкін, себебі олардың көпшілігі біздің планеталарымыздан түбірінен өзгеше, мысалы, ыстық Юпитерлер. Жұлдызының алдынан өтетін денелерді спектрографиялық түрде картаға түсіруге болады, мысалы HD 189733 b планетасын. Осы планетаның көк түсті екені және альбедосы 0,14-тен жоғары (жарықрақ) екені анықталды. Қазірге дейін картаға түсірілген планеталардың көпшілігі үлкен және жұлдызына жақын орбитамен айналатын "ыстық Юпитерлер" болды. Көзге көрінбейтін экзопланеталардың сыртқы түрі туралы болжамдар қазіргі таңда осындай планетаның мүмкін атмосферасын модельдеуге, мысалы, атмосфералық температура-қысым профилі мен құрамының күн сәулесінің әртүрлі деңгейіне қалай өзгеретініне негізделген.
The appearance of extrasolar planets is largely unknown because of the difficulty in making direct observations. In addition, analogies with planets in the Solar System can apply to few of the extrasolar planets known because most are wholly unlike any of our planets, for example, the hot Jupiters. Bodies that transit their star can be spectrographically mapped, for instance HD 189733 b. That planet has further been shown to be blue with an albedo greater (brighter) than 0.14. Most planets so mapped have been large and close orbiting "hot Jupiters". Speculation on the appearances of unseen extrasolar planets currently relies upon computational models of the likely atmosphere of such a planet, for instance how the atmospheric temperature–pressure profile and composition would respond to varying degrees of insolation.
I сынып: аммиак бұлттары
Бұл кластағы газды алып планеталардың сыртқы түріне аммиак бұлттары басымдық етеді. Бұл планеталар планеталық жүйенің сыртқы аймақтарында табылады. Олардың температурасы шамамен төмен. Күн сияқты жұлдыздың айналасындағы І сыныпты планетаның болжамды Бонд альбедосы 0,57-ге тең, ал Юпитер үшін 0,343, Сатурн үшін 0,342 құрайды. Бұл айырмашылықтың бір бөлігін толиндер немесе фосфор сияқты тепе-теңдіктен тыс конденсаттарды ескергенде түсіндіруге болады, олар Юпитер атмосферасындағы түрлі түсті бұлттардың пайда болуына жауапты, бірақ есептеулерде модельденбеген. І сыныпты планетаның температурасы үшін салқын жұлдыз немесе алыс орбита қажет. Алғашқы жағдайда жұлдыз(дар) көру үшін тым әлсіз болуы мүмкін, ал екінші жағдайда орбиталардың тым үлкендігі олардың әсерін толық "жылдар" бойы бірнеше бақылауларға дейін анықтау мүмкін емес етеді (Кеплердің үшінші заңына сәйкес). Супержовианның массасының артуы оларды байқауды жеңілдетсе де, Юпитермен салыстырылатын жастағы супержовианның ішкі жылуы жоғары болады, бұл оны жоғары сыныпқа итеруі мүмкін. 2015 жылғы мәліметтер бойынша, 47 Ursae Majoris c және d планеталары І сыныпты планеталар болуы мүмкін. Упсилон Андромеда е және 55 Канкри d планеталары да І сыныпты планеталар болуы мүмкін.
Gaseous giants in this class have appearances dominated by ammonia clouds. These planets are found in the outer regions of a planetary system. They exist at temperatures less than about The predicted Bond albedo of a class I planet around a star like the Sun is 0.57, compared with a value of 0.343 for Jupiter and 0.342 for Saturn. The discrepancy can be partially accounted for by taking into account non equilibrium condensates such as tholins or phosphorus, which are responsible for the coloured clouds in the Jovian atmosphere, and are not modelled in the calculations. The temperatures for a class I planet requires either a cool star or a distant orbit. The former may mean the star(s) are too dim to be visible, where the latter may mean the orbits are so large that their effect is too subtle to be detected until several observations of those orbits' complete "years" (cf. Kepler's third law). The increased mass of superjovians would make them easier to observe, however a superjovian of comparable age to Jupiter would have more internal heating, which could push it to a higher class. As of 2015, 47 Ursae Majoris c and d could be Class I planets. Upsilon Andromedae e and 55 Cancri d may also be Class I planets.
ІІ сынып: Су бұлттары
ІІ сыныптағы газды алып планеталар аммиак бұлттарын қалыптастыруға тым ыстық; оның орнына олардың бұлттары су буынан тұрады. Мұндай сипаттамалар 250 К (−23 °C; −10 °F) температурадан төмен температурасы бар планеталарға тән. HD 189733 b планетасының өлшенген температурасы 920–1200 К (650–930 °C) болғандықтан, ол да IV сыныпқа жатады. Дегенмен, 2007 жылдың соңында оның түсі терең көк екені анықталды, албедосы 0,14-тен асып түсті (мүмкін, оның "ыстық дағының" жарқырауынан). Әзірге оның стратосферасы анықталған жоқ. TrES 2b планетасы ең төменгі альбедоға ие болды, сондықтан ол IV сыныпқа жатқызылды.
Gaseous giants in class II are too warm to form ammonia clouds; instead their clouds are made up of water vapor. These characteristics are expected for planets with temperatures below around 250 K (−23 °C; −10 °F). HD 189733 b, with measured temperatures 920–1200 K (650–930 °C), also qualifies as class IV. However, in late 2007 it was measured as deep blue, with an albedo over 0.14 (possibly due to the brighter glow of its "hot spot"). No stratosphere has been conclusively proven for it as yet. TrES 2b was measured with the lowest albedo, and therefore listed as class IV.
V сынып: Силикат бұлттары
Ең ыстық газды алып планеталар үшін, температурасы 1400 К (2100 °F, 1100 °C) жоғары немесе Юпитерден төмен гравитациясы бар суық планеталар үшін, силикатты және темір бұлт қабаттары атмосфераның жоғары бөлігінде орналасқан деп күтілуде. Күнге ұқсас жұлдыздың айналасындағы V класты планетаның болжамды Бонд альбедосы бұлт қабаттарынан шағылысуының нәтижесінде 0,55 құрайды. Мұндай температурада газды алып планета жылу сәулесінен қызыл түспен жарқырауы мүмкін, бірақ шағылған жарық көбінесе жылу сәулесінен басым түседі. Көрінерлік шамасы 4,50-ден төмен жұлдыздар үшін мұндай планеталарды теориялық тұрғыдан біздің құралдарымызбен көруге болады. Мұндай планеталардың мысалдары – 51 Пегаси b және Упсилон Андромеда b. HAT P 11b және Кеплер телескобы арқылы табылған басқа да күн жүйесінен тыс газды алып планеталар, мысалы, Кеплер 7b, HAT P 7b немесе Кеплер 13b сияқты V класты планеталар болуы мүмкін.
For the very hottest gas giants, with temperatures above 1400 K (2100 °F, 1100 °C) or cooler planets with lower gravity than Jupiter, the silicate and iron cloud decks are predicted to lie high up in the atmosphere. The predicted Bond albedo of a class V planet around a Sun like star is 0.55, due to reflection by the cloud decks. At such temperatures, a gas giant may glow red from thermal radiation but the reflected light generally overwhelms thermal radiation. For stars of visual apparent magnitude under 4.50, such planets are theoretically visible to our instruments. Examples of such planets might include 51 Pegasi b and Upsilon Andromedae b. HAT P 11b and those other extrasolar gas giants found by the Kepler telescope might be possible class V planets, such as Kepler 7b, HAT P 7b, or Kepler 13b.