Разбираемся, какая планета самая большая и тяжелая во Вселенной
И как взаимосвязаны размер и масса планет.
«Несколько столетий назад первопроходцы-мореплаватели определили расположение континентов и форму нашей планеты, а ученые рассчитали ее размер. Сейчас же мы пытаемся выяснить масштабы и состав всего космоса», – однажды отметил британский космолог и астрофизик Мартин Рис. Каждый школьник знает, что самая большая планета Солнечной системы – это Юпитер. А что, если отправиться дальше во Вселенную?
Между планетой и звездой большая разница, но некоторые планеты могут быть значительно больше, чем все, что мы имеем в нашей Солнечной системе. Фото: ATG Medialab / ESA.
Юпитер может быть самой большой и тяжелой планетой в Солнечной системе. Но стоит добавить ему веса – его размеры тут же уменьшатся.
Дело в том, что если у объекта слишком много массы, его ядро начинает превращать более легкие элементы в более тяжелые. Так, если увеличить массу Юпитера в 80 раз и больше – получится не планета, а звезда, превращающая водород в гелий.
Юпитер может быть самой большой и массивной планетой в Солнечной системе, но если добавить к нему массу то это уменьшит его. Фото: Lunar and Planetary Institute
Но граница между планетами и звездами не так проста. При массе примерно в 13-80 раз больше массы Юпитера получится субзвезда. Их еще называют коричневыми карликами.
NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).
Такие пограничные с звездами объекты будут синтезировать «дейтерий + дейтерий» в гелий-3 или тритий, при этом оставаясь приблизительно того же размера, что и Юпитер. Но имея гораздо большую массу.
1Gai.ru / NASA / JPL-Caltech / UCB.
Один из примеров коричневых карликов – Глизе 229b. И хотя он примерно в 20 раз тяжелее Юпитера, его размеры составляют всего 47% радиуса пятой планеты Солнечной системы.
Глизе 229 — красный карлик, вокруг которого вращается Глизе 229b, коричневый карлик, который синтезирует только дейтерий. Хотя Глизе 229b примерно в 20 раз больше массы Юпитера, это всего около 47% его радиуса. Фото: Т. Накадзима и С. Кулкарни (Калифорнийский технологический институт), С. Дарранс и Д. Голимовски (JHU), НАСА
Наконец, переходим к планетам. Самые тяжелые находятся на невидимой границе с коричневыми карликами – субзвездами. А если дело касается размеров – самые большие планеты имеют вес, который составляет нечто среднее между весом Сатурна и Юпитера.
Причем чем тяжелее будет планета, тем меньше будет ее размер, пока она не превратится в звезду в результате ядерного синтеза. При превышении определенной массы атомы внутри больших планет начнут сжиматься настолько сильно, что такое утяжеление приведет к сокращению ее размеров. Это происходит и в нашей Солнечной системе, что объясняет, почему Юпитер в три раза тяжелее Сатурна, но только на 20% больше в размере.
Wikimedia Commons MarioProtIV
Еще один пример – экзопланета Kepler-39b. Это одна из самых тяжелых известных планет – ее масса в 18 раз больше, чем у Юпитера, отчего она находится прямо на границе между планетой и коричневым карликом. Но если взглянуть на ее радиус – он всего на 22% больше радиуса Юпитера.
Юпитер может быть всего в 12 раз больше диаметра Земли, но самые большие планеты на самом деле менее массивны, чем Юпитер, а более массивные сжимаются по мере увеличения массы. NASA Ames / W. Stenzel; Принстонский университет / Т. Мортон.
На фото – Юпитер в «разрезе». Если удалить все слои атмосферы, его ядро выглядело бы, как скалистая суперземля. Планеты, сформированные с меньшим количеством тяжелых элементов, могут быть намного больше и менее плотными, чем Юпитер. Но во многих солнечных системах планеты состоят из гораздо более легких элементов без крупных скалистых ядер внутри. Wikimedia Commons Kelvinsong.
Например, WASP-17b. Это одна из крупнейших планет, которая была обнаружена в 2009 году. Ее радиус в 2 раза больше радиуса Юпитера, но вес составляет всего 48,6% от его массы. Можно найти и еще несколько планет, которые больше Юпитера, но лишь немногие будут его тяжелее.
ЕКА / Хаббл и НАСА
Каков итог? Наш Юпитер можно смело отнести к крупнейшим планетам всей Вселенной. Конечно, можно найти побольше и потяжелее, но самые массивные планеты окажутся меньше Юпитера, а самые крупные по размеру – гораздо легче.
Источник
Самая большая планета во Вселенной
Когда говорят «самая большая планета», на ум сразу приходит Юпитер. Да, этот гигант по диаметру больше Земли более чем в 11 раз, и в 317 раз тяжелее. Земля по сравнению с этой планетой – просто карлик, годный ей разве что в спутники. Безусловно, Юпитер – король в нашей Солнечной системе, больше его только Солнце. Однако в мире все относительно.
Поэтому Юпитер – вовсе не самая большая планета из известных науке. Ведь сейчас открыты тысячи планет у других звезд, и среди них попадаются весьма странные и примечательные. Каждая такая планета – мир, непохожий на другие, и о каждом из них можно писать отдельную статью.
Рекордсмен, которого побили – Tres-4b
Рекордсменом по размерам до недавнего времени была планета Tres-4b, расположенная в созвездии Геркулес. С 2006 года до 2011 года это была самая большая планета во Вселенной. Она в 1.706 раз больше Юпитера, почти вдвое. Что любопытно, эта планета расположена в двойной системе, и других подобных пока не известно, ведь в таких системах действуют гравитационные силы двух звезд, мешающие формированию планет и стабильных орбит.
Планета Tres-4b – газовый гигант, подобный Юпитеру, и располагается очень близко к своей звезде – всего в 4.5 миллионах километров. Для сравнения, расстояние от Солнца до Меркурия, самой горячей планеты нашей системы – 58 миллионов километров, а до Земли – 150 миллионов!
Полный оборот по орбите Tres-4b совершает всего за 3.5 суток, и этот газовый шар очень горячий – температура его превышает 1700 градусов. Горячий газ имеет тенденцию к расширению, поэтому планета эта «рыхлая», её плотность очень низкая, в среднем, как у пенопласта или бальсового дерева. Это очень мало.
Хотя Tres-4b и большая планета, но масса её чуть меньше, чем у Юпитера, поэтому и гравитация у неё меньше. Эта горячая газовая планета при большом размере и низкой гравитации не в состоянии удерживать своё вещество, поэтому постоянно теряет его из своей атмосферы. Этот газовый шлейф тянется за планетой, как кометный хвост.
Эта планета – загадка для ученых. При столь гигантских размерах и несоразмерно малой массе она просто не должна существовать. Да, сейчас она теряет массу, но как она смогла при таких условиях вообще образоваться? Может, когда-то она не была такой горячей, и потому была меньших размеров и более плотной, как Юпитер? Тогда она в прошлом была гораздо дальше от звезды или вовсе была захвачена звездой где-то по пути.
К сожалению, посмотреть на эту планету вживую в обозримом будущем не представляется возможным – расстояние до нее невообразимо большое, 1600 световых лет.
Эта огромная планета была открыта транзитным методом еще в 2006 году, а результаты были опубликованы год спустя.
Программа, в рамках которой проводились исследования, называется TrES – Trans-Atlantic Exoplanet Survey, или Трансатлантический экзопланетный обзор. В ней участвуют три небольших 10-сантиметровых телескопа из разных обсерваторий, оснащенных камерами Шмидта и автопоиском. Всего в рамках этой программы было обнаружено пять экзопланет, в том числе и Tres-4b.
Самая большая планета во Вселенной – HAT-P-32b
В 2011 году была открыта новая самая большая планета во Вселенной, которая оказалась больше, чем Tres-4b. Она расположена в созвездии Андромеды, на расстоянии 1044 световых лет от нас.
Эта планета по радиусу превышает Юпитер в 2.037 раз, то есть она немного больше, чем Tres-4b. А вот масса её примерно такая же, и немного меньше юпитерианской. В остальном HAT-P-32b очень напоминает Tres-4b.
Эта планета – тоже горячий газовый шар, даже горячее. Температура его достигает 1888 градусов. Эта планета тоже расположена близко к звезде – на расстоянии порядка 5 миллионов километров, и из-за огромной температуры газ её также расширяется и теряется. Поэтому и плотность её также небольшая.
Ученые постоянно открывают всё новые планеты у других звезд, и не исключено, что и этот рекорд будет побит, и скоро мы узнаем про другую самую большую планету во Вселенной.
Источник
10 самых огромных космических объектов и понятий
Конечно, океаны – необъятны, а горы невероятно высоки. Более того, 7 миллиардов человек, для которых Земля является домом, также невероятно большое количество. Но, живя в этом мире, диаметром 12 742 километра, легко забыть, что это, в сущности, пустяк для такого понятия, как космос. Когда мы смотрим в ночное небо, мы понимаем, что мы – всего лишь песчинка в огромной бесконечной Вселенной. Предлагаем вам узнать о самых крупных объектах космоса, размеры некоторых из них нам сложно себе представить.
1) Юпитер
Самая большая планета Солнечной системы (142 984 километра в диаметре)
Юпитер — самая крупная планета нашей звездной системы. Древние астрономы назвали эту планету в честь отца римских богов Юпитера. Юпитер является пятой планетой от Солнца. Атмосфера планеты состоит на 84 процента из водорода и на 15 процентов из гелия. Все остальное – ацетилен, аммиак, этан, метан, фосфин и водяной пар.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, а диаметр – больше в 11 раз. Масса этого гиганта составляет 70 процентов от массы всех планет Солнечной системы. Объем Юпитера достаточно велик, чтобы вместить в себя 1300 планет, подобных Земле. У Юпитера 63 известных спутника, но большинство из них невероятно мелкие и нечеткие.
2) Солнце
Самый крупный объект Солнечной системы (1 391 980 километров в диаметре)
Наше Солнце является желтой звездой-карликом, это самый крупный объект звездной системы, в которой мы существуем. Солнце содержит 99,8 процентов массы всей этой системы, большую часть остальной массы приходится на Юпитер. В настоящее время Солнце состоит на 70 процентов из водорода и на 28 процентов из гелия, оставшиеся вещества составляют всего 2 процента его массы.
С течением времени водород в ядре Солнца превращается в гелий. Условия в ядре Солнца, которое составляет 25 процентов от его диаметра, экстремальны. Температура составляет 15,6 миллионов Кельвинов, а давление – 250 миллиардов атмосфер. Энергия Солнца достигается за счет реакций ядерного синтеза. Каждую секунду примерно 700 000 000 тонн водорода превращается в 695 000 000 тонн гелия и 5 000 000 тонн энергии в форме гамма лучей.
3) Наша Солнечная система
15*10 12 километров в диаметре
Наша Солнечная система включает всего одну звезду, которая является центральным объектом, и девять основных планет: Меркурий, Венеру, Землю, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон, а также множество спутников, миллионы твердых астероидов и миллиарды ледяных комет.
4) Звезда VY Большого Пса
Самая крупная звезда во Вселенной (3 миллиарда километров в диаметре)
VY Большого Пса – самая крупная из известных звезда и одна из самых ярких звезд на небе. Это красный гипергигант, который располагается в созвездии Большого Пса. Радиус этой звезды больше радиуса нашего Солнца примерно в 1800-2200 раз, ее диаметр составляет примерно 3 миллиарда километров.
Если бы эту звезду поместили в нашу Солнечную систему, она бы закрывала орбиту Сатурна. Некоторые астрономы полагают, что VY на самом деле меньше – примерно в 600 раз превосходит Солнце по размерам, и поэтому достигала бы всего лишь орбиты Марса.
5) Огромные залежи воды
Астрономы обнаружили самые крупные и массивные запасы воды, которые когда-либо были найдены во Вселенной. Гигантское облако, которому около 12 миллиардов лет, содержит в 140 триллионов раз больше воды, чем содержат все океаны Земли вместе взятые.
Облако газообразной воды окружает супермассивную черную дыру, которая расположена на расстоянии 12 миллиардов световых лет от Земли. Это открытие показывает, что вода преобладала во Вселенной практически все время ее существования, сказали исследователи.
6) Экстремально крупные и массивные черные дыры
21 миллиард масс Солнца
Супермассивные черные дыры – самые крупные черные дыры галактики, которые по массе составляют сотни, а то и тысячи миллионов масс Солнца. Большинство, а возможно, и все галактики, включая Млечный Путь, по мнению ученых, содержат супермассивные черные дыры в своих центрах.
Один из таких монстров, который по массе в 21 миллион раз превосходит массу Солнца, представляет собой яйцеобразную воронку из звезд галактики NGC 4889, самой яркой галактики в растянутом облаке тысяч галактик. Дыра расположена примерно в 336 миллионах световых лет от нас в созвездии Волосы Вероники. Эта черная дыра настолько огромна, что превосходит в диаметре нашу Солнечную Систему в 12 раз.
7) Млечный Путь
100-120 тысяч световых лет в диаметре
Млечный Путь — пересечённая спиральная галактика, которая содержит 200-400 миллиардов звезд. Вокруг каждой из этих звезд вращается множество планет.
По некоторым подсчетам, 10 миллиардов планет находятся в обитаемой зоне, вращаясь вокруг своих родительских звезд, то есть в зонах, где имеются все условия для зарождения жизни, подобной земной.
8) Эль-Гордо
Самое большое скопление галактик (2*10 15 солнечных масс)
Эль-Гордо расположено на расстоянии более 7 миллиардов световых лет от Земли, поэтому то, что мы сегодня наблюдаем, это всего лишь ранняя ее стадия. Согласно исследователям, которые занимались этим галактическим скоплением, оно является самым крупным, самым горячим и выделяет больше всего излучения, чем любое другое известное скопление на этом же расстоянии, либо дальше.
Центральная галактика в центре Эль-Гордо невероятно яркая и имеет необычное голубое свечение. Авторы исследований предполагают, что эта экстремальная галактика является результатом столкновения и слияния двух галактик.
С помощью космического телескопа «Спитцер» и оптических изображений ученые оценили, что 1 процент общей массы скопления составляют звезды, а остальное — это горячий газ, который наполняет космическое пространство между звездами. Такое соотношение звезд к газу подобно соотношению и в других массивных скоплениях.
9) Наша Вселенная
Размер – 156 миллиардов световых лет
Конечно, точные размеры Вселенной никто никогда не мог назвать, но, по некоторым оценкам, ее диаметр составляет 1,5*10 24 километров. Нам вообще сложно представить, что где-то есть конец, потому что Вселенная включает невероятно гигантские объекты:
Диаметр Земли: 1,27*10 4 км
Диаметр Солнца: 1,39*10 6 км
Солнечная система: 2,99*10 10 км или 0,0032 св. л.
Расстояние от Солнца до ближайшей звезды: 4,5 св. л.
Млечный путь: 1,51*10 18 км или 160,000 св. л.
Местная группа галактик: 3,1*10 19 км или 6,5 миллиона св. л.
Местное суперскопление: 1,2*10 21 км или 130 миллионов св. л.
10) Мультиленная
Можно попытаться представить себе не одну, а множество Вселенных, которые существуют в одно и то же время. Мультиленная (или Множественная Вселенная) – это допустимое скопление многих возможных Вселенных, включая нашу собственную, которые все вместе заключают все, что существует или может существовать: целостность космоса, времени, материального вещества и энергии, а также физические законы и константы, которые все это описывают.
Однако существование других Вселенных, помимо нашей, не доказано, поэтому весьма вероятно, что наша Вселенная – единственная в своем роде.
Источник