Strona głównaPytania → Czy istnieją ograniczenia na wielkość...

Czy istnieją ograniczenia na wielkość planet skalistych?

Pytanie

Pyta Adam

Chciałbym zapytać o planety skaliste. Jakiś czas temu usłyszałem lub gdzieś przeczytałem, że planety skaliste nie mogą być dużo większe niż Ziemia, bo gdyby byłyby większe to zapadłyby się pod wpływem własnej masy. Czy to prawda? Czy są jakieś ograniczenia wynikające z praw fizyki jeśli chodzi o wielkość (masa, objętość, etc.) planet skalistych? Czy mogą być np. wielkości Jowisza czy Saturna?

Odpowiedź

Odpowiada Leszek Czechowski

Planety grupy ziemskiej („skaliste”) stanowią niewielką część masy Układu Słonecznego. Gdyby utworzyły jedną planetę miałaby ona masę ok. 2 mas Ziemi i średnicę 1,2 razy większą. Wyraźnie większa planeta skalista w warunkach Układu Słonecznego nie mogłaby raczej powstać, z uwagi na brak odpowiedniej ilości materii, czyli krzemianów i związków żelaza pozbawionych wody wskutek dużej temperatury.

Jednak są możliwości powstania znaczenie większych planet skalistych. Inny skład międzygwiezdnego obłoku gazowo-pyłowego (z którego powstają gwiazdy i układy planetarne) i silniej promieniująca gwiazda mogłyby spowodować, że strefa bliska gwiazdy zawierałaby więcej materii pozbawionej lotnych substancji i planety skaliste tam powstające byłyby znacznie większe. Także inna ewolucja gwiazdy mogłaby przedłużyć okres akrecji.

Zupełnie inna możliwość powstania dużej planety skalistej to pozbawienie lotnych składników wielkiej planety. Grozi to wielkim planetom powstającym w pobliżu gwiazdy. Silny strumień plazmy (wiatr słoneczny) i wysoka temperatura powodować może szybką utratę atmosfery przez wielką planetę, co będzie skutkowało utratą pozostałych sfer planety zbudowanych z lotnych substancji (np. oceanu wodoru metalicznego, oceanu wodnego, itp). Ostatecznie z takiej planety pozostanie jedynie jądro zbudowane z nielotnych krzemianów i żelaza, czyli właśnie planeta skalista o masie nawet kilkudziesięciu mas Ziemi.

Obecnie odkryto trochę planet, które określane są jako super-Ziemia, które są prawdopodobnie planetami skalistymi o masach znacznie przekraczających masę Ziemi.