Sterrekunde

Wat sal gebeur met die atmosfeer van 'n skelm Joviese planeet?

Wat sal gebeur met die atmosfeer van 'n skelm Joviese planeet?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gestel ons het 'n gasreus wat hoofsaaklik bestaan ​​uit waterstof en waterstofryke molekules wat uit sy sterstelsel uitgegooi word.

Wat sal met sy atmosfeer gebeur as hierdie planeet sy potensieel oneindige reis na die koue donkerte van die ruimte, weg van die lig en die warmte van sy gasheerster, onderneem? Sou die gasse vries en val, ophoop soos winde ophou? Sou massa verlore gaan? Of sou die planeet net in 'n relatief soortgelyke toestand bly? Ek weet dat Jupiter meer hitte uitstraal as wat hy van die son ontvang.


Jupiter blykbaar geslaan deur Rogue Object, New Images Reveal

Jupiter is blykbaar weer geslaan deur 'n skelm voorwerp wat deur die ruimte woel, nuwe beelde van amateur-sterrekundiges en NASA onthul.

'N Reuse-motoragtige vlek het in die wolke naby die suidpoolgebied van Jupiter verskyn, wat NASA in infrarooi waargeneem het nadat hy 'n fooitjie van 'n amateurskywatcher in Australië ontvang het. Die waarskynlike impak het blykbaar presies 15 jaar plaasgevind nadat die oorblyfsels van Comet Shoemaker-Levy 9 die planeet in 1994 gebombardeer het in 'n gebeurtenis wat wyd voorspel en onder die loep geneem is soos dit gebeur het.

Die jongste impak is nie voorspel nie, en dit is toevallig vasgevang.

? Ons was baie gelukkig dat ons Jupiter presies op die regte tyd, op die regte tyd, aan die regte kant van Jupiter gesien het om die gebeurtenis te aanskou ,? sê Glenn Orton, 'n wetenskaplike van die NASA se JetPropulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornië, in 'n verklaring. ? Ons kon dit nie beter beplan nie.?

Orton en sy kollegas het JPL se infrarooi-teleskoopfasiliteit bo-op Mauna Kea in Hawaii gebruik om die bewys daarvan te verseker. Die aanvanklike oproep kom van Anthony Wesley van Murrumbateman, Australië, wat aan NASA gesê het dat hy 'n nuwe donker? Litteken opgemerk het? verskyn skielik vroeg Vrydag tussen 06:00 en 12:00 op Jupiter. EDT (1000 en 1600 GMT).

In 'n verslag oor waarneming wat op sy webwerf gepubliseer is, het Wesley gesê dat hy die nuwe letsel van Jupiter amper misgeloop het, heeltemal omdat hy moeg was na 'n laat-nagte-kyk-sessie.

? Dit was baie naby ,? het hy geskryf en bygevoeg dat hy teen 01:00 Plaaslike Tyd op die laaste oomblik besluit het om nog 'n halfuur lank waar te neem.

? Ek het opgemerk dat 'n donker vlek in die suidpoolgebied van Jupiter in die lug draai en begin nuuskierig raak ,? Wesley het aangegaan. Toe ek die eerste keer naby die ledemaat gesien is (en in slegte omstandighede), was dit net 'n vaag donker plek. Maar toe dit verder in die oog draai en die omstandighede ook verbeter, besef ek skielik dat dit nie net donker is nie, dit is swart in alle kanale, wat beteken dat dit werklik 'n swart kol is.?

Die plek het, het Wesley bygevoeg, te stadig beweeg om 'n maan te wees en sy vorige waarnemings van twee dae tevore het 'n ongerepte, vlekkelose Jupiter getoon. 'N Rukkie later het hy besluit om mense te kontak om die nuus oor sy vonds te versprei.

Orton en sy span het nie opgehou om Jupiter, 'n gasreus en die grootste planeet in die sonnestelsel, op te spoor nie.

Die infrarooi beeld wat deur sy span versamel is, het die vreemde vlek laat blyk, wat blykbaar 'n helder middelpunt het, en wat lyk soos puin in die noordweste van die moontlike impakplek.

? Dit kan die impak van 'n komeet wees, maar ons weet nog nie seker nie ,? Het Orton gesê. ? Dit was 'n stormwind van 'n dag, en dit op die herdenking van die Shoemaker-Levy 9 en Apollo-universiteite is ongelooflik.

Ander skywatchers het ook die skynbare Jovianimpact gevolg. Lars Zielke, 'n hemelwag wat in Tvis, Denemarke, gevestig is, het die tell-talar tot baie opgewondenheid raakgesien.

"My kamera het die kol duidelik gewys en ek was gelukkig om die donker kol en ek verby te gaan," het hy gesê SPACE.com.? Ek was so opgewonde dat ek nie betyds gestop het nie, en ek het vanoggend die eerste ure se werk misgeloop. '

Echoes of Shoemaker-Levy9

Tussen 16 Julie en 22 Julie in 1994 is die komeet Shoemaker-Levy 9 deur Jupiter se swaartekrag verskeur toe dit verby die planeet swaai. Die oorblywende stukke het op die planeet neergestort terwyl sterrekundiges met teleskope op die aarde en in die ruimte gekyk het.?

Dit was die eerste botsing van twee voorwerpe in die sonnestelsel wat ooit vanuit die aarde waargeneem is.

Die gevolge was rampspoedig. Meer as 20 fragmente - sommige so groot as 2 km (2 km) dwars - het Jupiter teen 21 200 973 km / uur in die Jupiter toegeslaan as wat die planeet geroteer het, en die pluime warm gas in die Joviese atmosfeer gestuur en donker karre veroorsaak wat weke lank geduur het.

'N Soortgelyke impak op Aarde kan wêreldwyd groot verwoesting veroorsaak.


Jupiter Impact: Mystery of the Missing Debris

'N Kleur saamgestelde beeld van die Jupiter-impakflits op 3 Junie. Krediet: Anthony Wesley van Broken Hill, Australië.

Op 3 Junie 2010 het Jupiter iets getref. 'N Komeet of asteroïde het uit die ruimteswartaal neergedaal, die wolkblaaie van die planeet getref en gedisintegreer en 'n ligstraal geproduseer wat so helder was dat dit sigbaar was in die agterplaas-teleskope op die aarde. Gou het waarnemers regoor die wêreld hul optika op die trefplek geoefen en gewag om die asemrowende wolk van die puin te monitor wat altyd lyk met 'n staking van hierdie soort.

"Dit is asof Jupiter die ding net heel ingesluk het," sê Anthony Wesley van Australië, een van twee amateur-sterrekundiges wat die aanvanklike flits opgeneem het. Die ander, Christopher Go van die Filippyne, sê "dit was opwindend om die impak te sien, maar die afwesigheid van enige sigbare afval het ons laat kopkrap."

Dit is inderdaad 'n bietjie raaisel. 'Ons het al gesien hoe dinge Jupiter tref,' sê die planetêre wetenskaplike Glenn Orton van JPL, 'en die flits van impak is nog altyd gevolg deur 'n soort puin.'

Toe fragmente van die Comet Shoemaker-Levy 9 Jupiter in 1994 tref, het elke groot flits wat deur die NASA se Galileo-ruimtetuig waargeneem is, 'n 'kneusplek' opgelewer, 'n troebel mengsel van verbrande komeetstof en chemies veranderde Joviese gas wat draai en kolk tussen die inheemse wolke. Net verlede jaar, in Julie 2009, het Wesley 'n soortgelyke merk ontdek wat vermoedelik puin was van 'n skelm asteroïde wat op die planeet neergestort het.

Waar is die rommel dan hierdie keer?

Sommige waarnemers bied 'n moontlikheid dat die flits glad nie 'n impak was nie. Miskien is Go en Wesley getuie van 'n reuse-Jovian-weerligstraal.

"Ek beskou dit baie, baie onwaarskynlik," sê Orton. "NASA-ruimtetuie het al baie keer vantevore weerlig op Jupiter gesien, maar net aan die nagkant van die planeet. Hierdie daggebeurtenis sou onvoorstelbaar kragtiger moes wees as enige vorige bout wat ons gesien het. Selfs Jupiter produseer nie weerlig so groot nie."

Dit kan ook nie 'n weerligstraal in die aarde se atmosfeer wees wat toevallig voor Jupiter plaasvind nie. Gelyktydige waarnemings van dieselfde flits van sterrewagwedstryde in Australië en die Filippyne sluit dit uit. Om dieselfde rede kan dit nie 'n aardse meteoor of 'n ander verskynsel in die aarde se atmosfeer wees nie.

Kortom, die flits het regtig by Jupiter gebeur.

Vreemd genoeg het die impak (as dit inderdaad 'n impakgebeurtenis was) reg in die middel van Jupiter se South Equatorial Belt (SEB) getref, een van die twee breë strepe wat die planeet gordel. Dit is 'nuuskierig' omdat die SEB self vroeër vanjaar verdwyn het. Orton het voorgestel dat die ontbrekende gordel nog steeds bestaan, dit is net tydelik weggesteek onder 'n groot wolk op die hoogte.

Kan daardie einste wolke die impakrommel verberg?

Afvalwolke merk Jupiter se wolktoppe na die SL-9-impak van 1994.

Hy dink nie so nie. "Die flits het gekom van 'n hoogte bo enige cirruslaag, so die puin moet duidelik sigbaar wees - indien daar is."

Die beste hipotese wat oorgebly het, is dat die impak klein was en net genoeg pons ingepak het om 'n flits te maak, maar sonder om baie rommel agter te laat.

Een ding is seker: "Jupiter raak meer as wat ons verwag het," sê Don Yeomans, hoof van die NASA se Near-Earth Object-program van JPL. "In die dae van Shoemaker-Levy 9 (SL-9) het ons bereken dat ons een keer elke honderd jaar 'n impak op Jupiter sou moes sien. Ons beskou ons as buitengewoon gelukkig om die SL-9-gebeurtenis te aanskou."

"Maar kyk waar is ons nou," gaan hy voort. "Anthony Wesley het die afgelope twaalf maande net twee gevolge waargeneem. Dit is tyd om ons impakmodelle te hersien (veral vir klein impakstukke)."

Dit is duidelik dat navorsers baie moet leer, nie net oor hoe gereeld Jupiter raak nie, maar ook wat gebeur as die stakings plaasvind.

"Ons gaan voort met die soektog na puin by 'n aantal belangrike sterrewagplekke, waaronder Hubble," sê Orton. Toekomstige waarnemings wat sensitief is vir baie klein hoeveelhede puin en gasse wat uit die dieper atmosfeer van Jupiter opgetrek word, kan nog verklap wat met die flitsende trekker van 3 Junie gebeur het - of navorsers heeltemal in nuwe rigtings lei.


Juno, Hubble, Gemini Observatory Probe Jovian Storm Systems

Waarnemings met meer golflengtes van die Hubble-ruimteteleskoop van die NASA / ESA en die Tweeling-sterrewag, gekombineer met die aansigte van die Juno-ruimtetuig van NASA, toon dat weerligaanvalle en groot stormstelsels wat dit in die atmosfeer van Jupiter skep, in en rondom groot konvektiewe selle gevorm word oor diep wolke water. ys en vloeistof bevestig die waarnemings ook dat donker kolle in die beroemde Groot Rooi Vlek eintlik gapings in die wolkbedekking is en nie as gevolg van wolkkleurvariasies nie.

Hierdie illustrasie van weerlig, konvektietorings (donderkoppe), diepwaterwolke en opruimings in Jupiter se atmosfeer is gebaseer op data wat deur die Juno-ruimtetuig, die Hubble-ruimteteleskoop en die Gemini-sterrewag versamel is. Juno bespeur radioseine wat gegenereer word deur weerligontlading. Omdat radiogolwe deur al die wolklae van Jupiter kan beweeg, is Juno in staat om weerlig in diep wolke sowel as weerlig aan die dagkant van die planeet op te spoor. Hubble ontdek sonlig wat in die atmosfeer van Jupiter weerkaats het. Verskillende golflengtes dring deur tot verskillende dieptes in die wolke, wat navorsers die vermoë gee om die relatiewe hoogtes van wolktoppe te bepaal. Tweeling karteer die dikte van koel wolke wat termiese infrarooi lig van warmer atmosferiese lae onder die wolke blokkeer. Dik wolke vertoon donker op die infrarooi kaarte, terwyl opruimings helder lyk. Die kombinasie van waarnemings kan gebruik word om die wolkstruktuur in drie dimensies in kaart te bring en besonderhede van die atmosferiese sirkulasie af te lei. Dik, hoë wolke vorm waar vogtige lug opkom (opwelling en aktiewe konveksie). Opruimings vorm waar droër lug sak (afwater). Die wolke wat getoon word, styg vyf keer hoër as soortgelyke konvektietorings in die relatief vlak atmosfeer van die aarde. Die geïllustreerde gebied beslaan 'n horisontale span van 'n derde groter as die kontinentale Verenigde State. Beeldkrediet: NASA / ESA / M.H. Wong, Universiteit van Kalifornië, Berkeley / A. James & amp M.W. Carruthers, STScI.

Jupiter se konstante storms is reusagtig in vergelyking met die op aarde, met donderkoppe wat 64 km (40 myl) van die basis na die top bereik en kragtige bliksems flits tot drie keer meer energiek as die Aarde se grootste 'superbolte'.

Elke 53 dae jaag Juno laag oor Jupiter se stormstelsels wat radiosignale opspoor van weerligstrale bekend as sferics (kort vir atmosfeer) en fluiters (sogenaamd vanweë die fluitagtige toon wat dit op radioontvangers veroorsaak), wat dan gebruik kan word om weerlig selfs aan die dagkant van die planeet of van diep wolke waar flitse nie anders sigbaar is nie, in kaart te bring.

Samelopend met elke pas kyk Hubble en Gemini van ver af en vang hoë-resolusie wêreldbeskouings van die planeet wat die sleutel is tot die interpretasie van Juno se waarnemings van naby.

"Juno se mikrogolfradiometer dompel diep in die atmosfeer van die planeet deur hoëfrekwensie-radiogolwe op te spoor wat deur die dik wolklae kan binnedring," het dr. Amy Simon, 'n navorser van die NASA se Goddard Space Flight Centre, gesê.

"Die data van Hubble en Gemini kan ons vertel hoe dik die wolke is en hoe diep ons in die wolke sien."

Hierdie beelde van Jupiter se Groot Rooi Vlek is gemaak met behulp van data wat op 1 April 2018 deur Hubble en Gemini Observatory versamel is. Deur waarnemings wat byna op dieselfde tyd van die twee verskillende sterrewagte vasgelê is, te kombineer, kon sterrekundiges vasstel dat donker kenmerke in die Great Red. Vlek is gate in die wolke eerder as massas donker materiaal. Links bo (wye aansig) en links onder (detail): die Hubble-beeld van sonlig (sigbare golflengtes) wat weerkaats in Jupiter se atmosfeer, weerspieël donker kenmerke binne die Groot Rooi Vlek. Regs bo: 'n termiese infrarooi beeld van dieselfde gebied van Tweeling toon hitte-energie wat uitgestraal word as infrarooi lig. Koel oorliggende wolke verskyn as donker streke, maar opruimings in die wolke laat helder infrarooi-emissie ontsnap uit warmer lae onder. Onderste middel: 'n ultravioletbeeld van Hubble toon die sonlig wat uit die waas oor die Groot Rooi Vlek versprei is. Die Groot Rooi Vlek lyk rooi in sigbare lig omdat die waas blou golflengtes absorbeer. Die Hubble-data toon dat die waas selfs op korter ultraviolet golflengtes absorbeer. Regs onder: 'n samestelling met meer golflengtes van Hubble- en Gemini-data toon sigbare lig in blou en termiese infrarooi in rooi. Die gekombineerde waarnemings toon dat gebiede wat helder is in infrarooi, opruimings is of plekke waar daar minder wolkbedekking is wat die hitte van die binnekant blokkeer. Die Hubble- en Tweeling-waarnemings is gemaak om 'n wye-konteks vir Juno se 12de pas te bied. Beeldkrediet: NASA / ESA / M.H. Wong, Universiteit van Kalifornië, Berkeley.

Deur weerligflitse wat deur Juno opgespoor is, op optiese beelde wat deur Hubble deur die planeet vasgelê is, te karteer en termiese infrarooi-beelde wat terselfdertyd deur Tweeling vasgelê is, kon dr. Simon en kollegas aantoon dat weerliguitbrake gepaard gaan met 'n drie-rigting kombinasie van wolk strukture:

(i) diep wolke gemaak van water

(ii) groot konvektietorings wat veroorsaak word deur die opwelling van vogtige lug & # 8212 in wese Joviese donderkoppe

(iii) en duidelike streke wat vermoedelik veroorsaak word deur die droë lug buite die konvektietorings.

Die data van Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3) toon die hoogte van die dik wolke in die konvektietorings, sowel as die diepte van diepwaterwolke.

Die data van Gemini's Near-Infrared Imager (NIRI) onthul duidelik die opruimings in die hoëvlakwolke waar dit moontlik is om 'n blik op die diepwaterwolke te kry.

"Ons dink dat weerlig algemeen voorkom in 'n soort onstuimige gebied, bekend as gevoude filamentstreke, wat daarop dui dat vogtige konveksie by hulle voorkom," het dr. Michael Wong, 'n navorser aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, gesê.

'Hierdie sikloniese draaikolke kan inwendige energie rookstowwe wees wat interne energie deur konveksie help vrystel. Dit gebeur nie oral nie, maar dit lyk asof iets aan hierdie siklone konveksie vergemaklik. '

Hierdie afbeelding toon waarnemings en interpretasies van wolkstrukture en atmosferiese sirkulasie op Jupiter vanaf Juno, Hubble en die Gemini-sterrewag. Deur die Juno-, Hubble- en Gemini-data te kombineer, kan navorsers sien dat weerligflitse saamgevoeg is in onstuimige gebiede waar daar diep waterwolke is en waar vogtige lug opkom om hoë konvektiewe torings te vorm wat soortgelyk is aan cumulonimbus-wolke (donderkoppe) op die aarde. Die onderste illustrasie van weerlig, konvektietorings, diepwaterwolke en opruimings in Jupiter se atmosfeer is gebaseer op data van Juno, Hubble en Gemini, en stem ooreen met die transect (hoekige wit lyn) wat op die Hubble- en Gemini-kaartbesonderhede aangedui word. Die kombinasie van waarnemings kan gebruik word om die wolkstruktuur in drie dimensies in kaart te bring en besonderhede van die atmosferiese sirkulasie af te lei. Dik, toringwolke vorm waar vogtige lug styg (opwelling en aktiewe konveksie). Opruimings vorm waar droër lug sak (afwater). Die wolke wat getoon word, styg vyf keer hoër as soortgelyke konvektietorings in die relatief vlak atmosfeer van die aarde. Die geïllustreerde streek beslaan 'n horisontale span van 'n derde groter as die kontinentale Verenigde State. Beeldkrediet: NASA / ESA / M.H. Wong, Universiteit van Kalifornië, Berkeley / A. James & amp M.W. Carruthers, STScI / S. Brown, JPL.

Terwyl Hubble en Gemini Jupiter meer gereeld tydens die Juno-missie waargeneem het, kon die sterrekundiges ook korttermynveranderings en kortstondige kenmerke soos in die Groot Rooi Vlek bestudeer.

Beelde van Juno sowel as vorige missies aan Jupiter het donker kenmerke in die Groot Rooi Vlek onthul wat mettertyd verskyn, verdwyn en van vorm verander.

Uit individuele beelde was dit nie duidelik of dit deur een of ander geheimsinnige donkerkleurige materiaal binne die hoë wolklaag veroorsaak word nie, of dat dit eerder gate in die hoë wolke en vensters in 'n dieper, donkerder laag onder is nie.

Met die vermoë om beelde van Hubble met sigbare lig te vergelyk met termiese infrarooi beelde van Tweeling wat binne enkele ure na mekaar vasgelê is, is dit moontlik om die vraag te beantwoord.

Streke met donker sigbare lig is baie helder in infrarooi, wat daarop dui dat dit in werklikheid gate in die wolklaag is.

In wolkvrye streke kan hitte uit die binnekant van Jupiter wat in die vorm van infrarooi lig uitgestraal word & # 8212 anders geblokkeer deur hoëvlakwolke & # 8212 vrygestel word om die ruimte in te ontsnap en lyk dit dus helder in Tweelingbeelde.

Die resultate is in die Astrofisiese Tydskrif Aanvullingsreeks.

Michael H. Wong et al. 2020. Hoë-resolusie UV / optiese / IR-beelding van Jupiter in 2016–2019. ApJS 247, 58 doi: 10.3847 / 1538-4365 / ab775f

Hierdie artikel is gebaseer op persverklarings deur die National Aeronautics and Space Administration en die Association of Universities for Research in Astronomy.


Voor ek kwaak.

. Ek wil graag sien dat hulle 'n spektrograaf van 'n planeet in die bewoonbare sone met suurstof in die atmosfeer het.

Lyk my 'n moontlike doel? Ek bedoel, ek sê nie intelligente lewe nie. Net 'n suurstofatmosfeer. Die aarde het dit vir 'n groot deel van sy geskiedenis gehad.

Ek dink hieraan na aanleiding van die New York Times-artikel van vandag oor 300 miljoen moontlike bewoonbare sone-wêrelde rondom geel dwergsterre in ons sterrestelsel.

Ek onthou in die wetenskapboeke van die 1960's al hierdie kunstenaars se weergawes van Joviaanse en Saturniese mane. Hulle het almal gelyk soos ons maan met 'n bietjie goed bygevoeg om metaan te wys of wat ook al in die atmosfeer was. Niemand het 'n idee gehad hoe freaky vreemd die mane sou blyk te wees nie!

Die prentjie in die artikel is in dieselfde trant. Ons sal binnekort nie gedetailleerde foto's of satellietfoto's kry nie. Maar miskien kry ons miskien 'n harde rock-planeet in die Gouelokkiesone met 'n suurstofband?

# 2 David Pavlich

My 'voor ek aanneem kamertemperatuur' astro-oomblik is om te sien hoe Betelguese super nova gaan. Net WOW!

# 3 gnowellsct

My 'voor ek aanneem kamertemperatuur' astro-oomblik is om te sien hoe Betelguese super nova gaan. Net WOW!

David

Dit sou wow wees, maar ek dink die lewe-op-'n-ander-wêreld-oomblik sou dit vir my neem.

Dit sal vreemd wees om na Orion te kyk en Betelgeuse te sien vermis. Ons sou die laaste mense wees wat die geheue gehad het. Al die jongmense sal met 'n driehoekige Orion grootword.

# 4 Topografies

Ek sal besluit om intelligensie op aarde te vind.

Geredigeer deur Topographic, 05 November 2020 - 16:56.

# 5 Geo31

. Ek wil graag sien dat hulle 'n spektrograaf van 'n planeet in die bewoonbare sone met suurstof in die atmosfeer het.

Ek dink steeds dit is redelik parochiale denke (om jou nie te kies nie - maak net 'n punt in die algemeen). Ons as mense neem aan dat die lewe sal ontwikkel in die lyn wat dit op aarde gedoen het. Daarmee word ek altyd verbaas. Wie kan regtig sê dat alle lewe soos ons sal ontwikkel (suurstof inasem, dieselfde temperatuurbereik benodig, ens.)? Ons neem ook aan dat dit op koolstof gebaseer sal wees, want al die lewens wat ons ken is redelik koolstofgebaseerd.

As daar iets is, is die heelal redelik uiteenlopend. As die lewe 'n manier vind, kan dit baie anders ontwikkel as wat ons gedoen het en aanpas by die spesifieke omgewing.

Weereens, kies u nie heeltemal nie. Ek is net regtig verbaas dat wetenskaplikes nie veel meer oopkop hieroor is nie.

My eie persoonlike wens voordat ek gekraai het, is om mense op Mars te sien loop. Gaan Musk!

# 6 alfabetripleplus

Wat die lewe in 'n ander wêreld betref - miskien sal SETI 'n definitiewe sein opneem. Kan u 'n buitelandse TV-program wees wat u ken. Ek wil graag een daarvan kyk en vergelyk met die TV wat ons aardbewoners vervaardig.

# 7 gnowellsct

Ek dink steeds dit is redelik parochiale denke (om jou nie te kies nie - maak net 'n punt in die algemeen). Ons as mense neem aan dat die lewe sal ontwikkel in die lyn wat dit op aarde gedoen het. Daarmee word ek altyd verbaas. Wie kan regtig sê dat alle lewe soos ons sal ontwikkel (suurstof inasem, dieselfde temperatuurbereik benodig, ens.)? Ons neem ook aan dat dit op koolstof gebaseer sal wees, want al die lewens wat ons ken is redelik koolstofgebaseerd.

As daar iets is, is die heelal redelik uiteenlopend. As die lewe 'n manier vind, kan dit baie anders ontwikkel as wat ons gedoen het en aanpas by die spesifieke omgewing.

Weereens, kies u nie heeltemal nie. Ek is net regtig verbaas dat wetenskaplikes nie veel meer oopkop hieroor is nie.

My eie persoonlike wens voordat ek gekraai het, is om mense op Mars te sien loop. Gaan Musk!

Dit is miskien parogiaal, maar dit is die enigste ding wat ons vanaf ligjare kon opspoor. Om die handtekening van nie-aardse biologie te bepaal, dink ek dat ons werklike ruimtesondes moet hê. Dit gebeur nie gou nie.

Die heelal is vol water en suurstof. Ek dink dus dit is 'n goeie weddenskap. Natuurlik kom daar 'n anaërobiese lewe uit die Hadean, ens. Ek weet nie wat die biohandtekeninge daarvoor sou wees nie. Dit sal 'n goeie ding wees om te weet, want dit was baie lank. En om die regte stukkie tyd in die geskiedenis van 'n planeet / sterrestelsel te kry, is net so belangrik as om een ​​te kry waarna u kan kyk.


As 'n aarde-grootte planeet Jupiter sou tref, wat sou gebeur, wat sou ons sien?

Dit lei uit 'n opmerking in 'n draad in r / video's oor die onlangse impak op Jupiter. Veronderstel vir die doeleindes van hierdie bespreking, dat die aarde 'n identiese tweeling gehad het (miskien is dit 'n skelm planeet wat die stelsel binnedring of wat ook al) en dat die planeet in 'n trompop botsing met Jupiter beland het (90 grade naderingshoek). Wat sou ons sien gebeur met die impak?

Ek het 'n deel van die wiskunde gedoen en, as ons aanneem 'n impakspoed van 60 km / sek, dieselfde as Shoemaker-Levy 9, sou die impak 1,075 × 10 34 joule energie vrystel, ongeveer 90% van die sonopbrengs per jaar. Ek weet dit sal Jupiter nie Death Star-styl uitmekaarskiet nie, want dit is net 0,5% van die nodige energie, maar wat sal gebeur?

Edit: Aangesien ek gevra is, gebruik ek Wolfram Alpha vir die wiskunde. Hier is die bronne. Laat weet my as ek dit verkeerd verstaan.

Kinetiese energie van die aarde teen 60 km / sek = 1.075 × 10 34 joule (ook bron vir energie-uitset van die son)
Gravitasiebindingsenergie van Jupiter = 2,087 × 10 36 joule
1.075×10 34 / 2.087×10 36 ≈ .005


Jupiter se atmosfeer

Sedert die mensdom die eerste keer opgekyk het na die naghemel, is ons gevul met 'n gevoel van ontsag, verwondering en nuuskierigheid. Die mensdom het Jupiter al vir eeue op dieselfde manier opgekyk en, soos meer oor die Joviese planeet geleer word, word hierdie gevoelens net sterker. Jupiter lyk meer soos 'n ster as 'n aardse planeet in samestelling, en inderdaad, as dit net 80 keer meer massief was, sou dit 'n ster geword het eerder as om 'n gasreus te bly. 3 Ter vergelyking is Jupiter 318 keer massiewer as die aarde. 1 Met Jupiter se samestelling, relatiewe grootte en die feit dat die planeet vier planeetgrootte mane en baie kleiner natuurlike satelliete het, is Jupiter in baie mense 'n soort miniatuur-sonnestelsel op sy eie. 3 Die enorme grootte van Jupiter beteken dat die atmosfeer van die planeet kompleks is en ervaar weerstelsels van onvoorstelbare afmetings. Binne so 'n groot stelsel is dit moeilik om hierdie verskynsels te bestudeer, maar daar word geteoretiseer dat energie binne hierdie ekstreme weerpatrone eintlik van binne die planeet, eerder as van die son afkomstig is. 2,5,6

Waarom Jupiter se weer interessant is

Die bestudering van Jupiter se weer is waarskynlik fassinerend. Anders as die aarde, is die Joviaanse boonste atmosfeer alleen honderde kilometers dik, wat lei tot interessante weerdinamika. Die atmosfeer self is ongeveer gelyk aan die samestelling van 'n steratmosfeer, wat hoofsaaklik bestaan ​​uit waterstof en helium, 3 wat duidelik baie anders is as die aarde se atmosfeer.

The Great Red Spot is 'n funksie waarvoor Jupiter bekend is. Hierdie reuse-storm is 'n perfekte voorbeeld van ekstreme Joviaanse weerdinamika, aangesien dit al meer as 300 jaar lank waargeneem word. 3 Die storm is net so groot soos baie oud. Vir die perspektief was die grootste opgetekende storm op aarde meer as 1600 km met 'n hoogtepunt van 321 km / h, terwyl die Groot Rooi Vlek meer as 80.000 km (meer as twee keer so breed as die hele aarde) met winde van tot 643 km / h. 2

Die begrip van Jupiter se weerpatrone is nuttiger as om net menslike nuuskierigheid te bevredig. Die begrip van weerpatrone op Jupiter kan lei tot ontwikkeling op die gebied van vloeistofdinamika of ons help om nuwe tegnologieë te ontwikkel. Sommige kenners meen dat die verstaan ​​van die storms van Jupiter die mensdom selfs kan help om weerpatrone op aarde beter te verstaan ​​en te voorspel, aangesien dit dieselfde fisika volg as enige ander plek in die heelal.

Met dank aan NASA / JPL-Caltech / UCB

Jovian Weather Dynamics

Van 'n afstand af waargeneem, is die atmosfeer van Jupiter onder 45 ° in breedte verdeel in helder bande en donkerder sones van vinnig bewegende lugstrale. 6 Jupiter se weer is opvallend stabiel. Hierdie stralers word al meer as 100 jaar lank met byna konstante snelhede na die ooste en weste stroom. 6

Die onstuimige Joviaanse weer is egter nie net vel diep nie, 4 en dit is hier waar Jupiter se weer nog interessanter word, aangesien die planeet se massiewe storms en vlekke wortels het wat diep in sy komplekse atmosfeer strek. 4 Die oppervlak van Jupiter se atmosfeer meng voortdurend met die atmosfeer verder af in die planeet se dieptes. 4 Ammoniak, wat van bykans 100 km af in Jupiter se atmosfeer opgegrawe is, vorm yswolke wat in pluime na die oppervlak opstyg. 4 Tussen hierdie pluime sak droë lug terug in die atmosferiese dieptes. 4 Dit is ontdek omdat die hitte van diep binne die planeet, wat oorgebly het van sy vorming, radiogolwe genereer wat deur die ammoniak onderskep word, en sodoende word die pluime waarneembaar in 'n wentelbaan bo die atmosferiese oppervlak. 4

Dryfkrag van Jupiter se ekstreme weerpatrone

Soos hierbo beskryf, is Jupiter se weer beslis onstuimig, maar waar kom al die energie wat hierdie weerpatrone dryf vandaan? Nie van die son nie, want op Jupiter is die sonlig net ongeveer 4% so sterk soos op die aarde. 6 Waarnemings het in werklikheid getoon dat Jupiter amper twee keer soveel hitte uitstoot as wat hy van die son absorbeer, wat impliseer dat die grootste dryfkrag agter die onstuimige weerpatrone uit die dieptes van Jupiter self kom. 6 Die hitte wat Jupiter uitstraal, kom nie van samesmelting binne sy kern soos 'n ster nie, 6, maar eerder geteoretiseer dat die meeste van hierdie energie afkomstig is van die swaarder helium wat mettertyd diep in die kern van Jupiter sak. 6 Die energie wat van die son ontvang word, moet egter nie heeltemal verdiskonteer word nie, aangesien gesien is dat energie uit sonlig 'n belangrike rol speel op die oppervlak van Jupiter se atmosfeer. 6 Sonlig sal nie hier in diepte bespreek word nie, aangesien sonlig wel die oppervlak van die planeet beïnvloed, (relatiewe) onlangse waarnemings het getoon dat die meeste van die planeet se atmosferiese afwykings veroorsaak word deur die hitte wat uit die dieptes van die planeet afgegee word. 6

Waarnemings wat deur die Galileo Orbiter gedoen is, het aangedui dat vogtige konveksie (dieselfde effek wat donderstorms op die aarde veroorsaak) aansienlike hoeveelhede energie opwaarts vervoer deur Jupiter se atmosfeer. 6 Dit is waargeneem deur weerlig in die Joviese atmosfeer, wat aangedui het waar die bronne van die planeet se ekstreme weerpatrone was. 5 Weerlig en vogtige konveksie hou nou verband. 5 In 'n donderstorm kondenseer waterdamp in stygende warm lug en vorm wolke. 5 As dit gebeur, stel die kondensasie hitte vry, wat die stygende warm lug nog vinniger laat styg. 5 Hierdie vogtige konveksie skei ook verskillende elektriese ladings in verskillende dele van die wolk, wat uiteindelik lei tot weerlig. 5 Hierdie vogtige konveksie vervoer die grootste deel van die binneste hitte van Jupiter na buite. Hierdie gewone donderstormtrechters wat hitte en energie vanaf die planeet se dieptes vervoer, is 'n belangrike drywer van die weerstelsels wat nader aan die oppervlak gesien word. 5

Met dank aan Wikimedia Commons

Konveksie

Die beweging wat veroorsaak word in 'n vloeistof deur die neiging van warmer en dus minder digte materiaal om op te styg, en kouer, digter materiaal sink onder die invloed van swaartekrag, wat gevolglik lei tot die oordrag van hitte.

Met dank aan National Geographic / Nasa

Die energie van die stygende pluime word op een van twee maniere na die oppervlakweerstelsels oorgedra. Dikwels skeur die stralers die stygende donderstorms eenvoudig uitmekaar wanneer hulle kontak maak, en neem hulle energie op. 5 As dit om die een of ander rede nie gebeur nie, verander die rotasie van die planeet hierdie stygende pluime in warwels op die planeet se oppervlak. 5 Omdat die wervels deur die rotasie van die planeet veroorsaak word, draai alle wervels op dieselfde halfrond in dieselfde rigting. 5 As gevolg hiervan, wanneer twee of meer werwels bots, kombineer hulle mekaar eerder as om mekaar uit te skakel. 5 As gewervels saamvoeg en groot genoeg word om van ver af gesien te word, staan ​​dit bekend as wit ovale. Hoe groter hierdie ovale is, hoe stadiger beweeg hulle oor die planeet se oppervlak. 5 Byvoorbeeld, wervels wat op dieselfde breedtegraad as die Groot Rooi Vlek vorm, kan tot 400 000 km oor die oppervlak beweeg, weswaarts voordat hulle die massiewe storm teëkom en te kombineer. 5 Hierdie atmosferiese effekte duur egter nie vir ewig nie, en beide stralers en wit ovale word deur hierdie klein wervels onderhou. Met verloop van tyd versprei beide stralers en wit ovale weer in wervels. 5

'N Laaste belangrike faktor wat bespreek moet word, is hoe die vertikale kinetiese energie van die pluime vertaal word in die horisontale kinetiese energie van die oppervlakte Joviese weerpatrone. Hierdie vraag is onbeantwoord totdat die Galileo Orbiter (wat in die volgende afdeling bespreek word) nuwe data van die planeet versamel het. 6 Die antwoord is dat atmosferiese windsnelhede toeneem namate 'n mens dieper dieptes van die planeet aandurf. 6 Op die oppervlak neem die windsnelheid toe van 100 km / h naby die oppervlak tot 180 km / h 70 km onder die oppervlak, en neem dit voortdurend met tussenposes toe. 6 Hierdie windspoed is waarskynlik die gevolg van interne eructie as wolkekonveksie, maar dit word slegs geteoretiseer. 6 Hoe dit ook al sy, die verhoogde windsnelheid op dieper dieptes laat die kolomme van vogtige konveksie in so 'n mate skuif dat dit amper horisontaal is, eerder as vertikaal, aangesien dit styg, relatief tot die atmosferiese oppervlak, en as sodanig die kinetiese energie van hierdie storms is byna horisontaal wanneer dit die oppervlak bereik en deur die strale weggevoer word of in 'n wervel gevorm word. 6


Sterrekundiges het 12 nuwe mane rondom Jupiter ontdek. Hier & # 39s hoe

Om hierdie artikel te herleef, besoek My profiel en bekyk dan gestoorde stories.

Om hierdie artikel te herleef, besoek My profiel en bekyk dan gestoorde stories.

Soms bied 'n soeke na een ding die kans om na iets anders te soek. As u van my hou, is daardie iets anders gewoonlik iets kleins: as u in die rusbank se kussings vir die TV-afstandbeheerder vroetel, kan u vra om te spaar. Twee voëls, een klip, ens. Maar as u die sterrekundige Scott Sheppard is, blyk die tweede voël soms 'n doozy te wees.

Of verskeie doozies. Soos byvoorbeeld 'n dosyn voorheen onbekende mane wat om Jupiter wentel, waarvan die ontdekking Dinsdag deur die International Astronomical Union aangekondig is.

& quot; Ons wou net so doeltreffend moontlik wees, & quot, sê Sheppard, 'n sterrekundige by die Carnegie Institution for Science in Washington, DC. Sedert 2012 gebruik hy en sy span die Dark Energy Camera - 'n uiters sensitiewe instrument van die grootte van 'n klein motor, wat op die Blanco 4-m-teleskoop van Chili gemonteer is - om hemelliggame aan die rand van die sonnestelsel te soek. Maar vroeg verlede jaar het die navorsers besef dat die DECam binnekort 'n lugruim sou ondersoek wat perfek met Jupiter oorvleuel. Hulle het besluit om hul instrumente aan te pas om nie net na verre voorwerpe verby Neptunus en die voormalige planeet Pluto te soek nie, maar relatief naby in die omgewing van die gasreus. Weet jy, terwyl hulle in die omgewing was.

Sterrekundiges het hierdie gebied al vantevore ondervra, maar die Sheppard & # x27's-span het geredeneer dat die DECam kleiner, donkerder voorwerpe sou raaksien wat ouer instrumente misgekyk het. Die plan was eenvoudig: trek vorige beelde van die planeet en sy omgewing af van dié wat deur hul kragtige nuwe kamera vasgelê is. Enigiets wat oorgebly het, het 'n goeie kans om 'n voorwerp wat nog nooit gesien is nie - en moontlik 'n Joviese satelliet te wees.

Binne enkele dae het hulle byna twee dosyn kandidate opgemerk. Toe kom daar meer as 'n jaar se gewag. Hulle het tyd nodig gehad vir opvolgwaarnemings, om te sien watter van die ruimtestene soos mane beweeg (dws in voorspelbare wentelbane) en watter nie. & quot Die opwindendste oomblik het plaasgevind in Mei vanjaar, toe 12 van die voorwerpe verskyn waar ons dit verwag het, & quot; sê Sheppard. Die aankondiging van Dinsdag en # x27 maak dit amptelik: Sheppard en sy kollegas het 12 nuwe voorwerpe ontdek wat Jupiter wentel, wat die totaal van bekende Joviese satelliete op 79 te staan ​​bring.

Die blote bestaan ​​van hierdie nuut ontdekte mane bied ontbrekende leidrade oor die vorming van die sonnestelsel. En veral die eienaardige baan van een van die satelliete - 'n klein voorwerp wat nie meer as 'n halwe kilometer oor is nie - kan verklaar hoeveel ander mane van Jupiter ontstaan ​​het.

Jupiter & # x27s-satelliete wentel om die planeet op drie verskillende afstande. Die naaste sirkels is die vier grootste, alias en quotGalileese, & quot mane. Verder buite, op 'n afstand van ongeveer 6 miljoen myl, is 'n stukkie kleiner satelliete wat rondom Jupiter loop in 'n & quotprograde & quot baan, wat beteken dat hulle in dieselfde rigting sirkel as wat hul ouer planeet draai. Die Sheppard & # x27s-span het twee sulke satelliete in hul soektog gevind. Nog meer afgeleë, wat ongeveer twee keer die afstand van die progressiegroep rond Jupiter beweeg, is 'n swerm retrograde voorwerpe - klein satelliete waarvan die wentelbane in die rigting teenoor Jupiter & # x27s draai. Die Sheppard & # x27s-groep het nege nuwe mane uit die retrograde-groep geïdentifiseer. (Vir diegene wat tuis hou, sal dit die aantal pas ontdekte mane op 11 te staan ​​bring.)

Animasie deur Roberto Molar-Candanosa / Carnegie Institution for Science

Sterrekundiges wonder al lank waar Jupiter se retrograde mane ontstaan ​​het. Hulle omring die planeet in drie verskillende trosse, wat daarop dui dat dit die oorblyfsels is van 'n trio ouerliggame wat lank gelede verbrokkel het as gevolg van ... iets. 'N Leidende hipotese is dat hierdie ouerliggame met 'n ander hemelse voorwerp, identiteit onbekend, gebots het. Miskien 'n samelopende komeet, of 'n skelm asteroïde. 'N Maan-maan-botsing kon dit ook gedoen het, maar vir 'n lang tyd het die waarskynlikste kandidaat vir maan-impak - 'n progressiewe satelliet wat in die teenoorgestelde rigting van 'n ouer retrograde satelliet beweeg - onwaarskynlik gelyk. Progrademane en retrograde mane omring Jupiter op so baie verskillende afstande dat dit moeilik was om voor te stel dat hulle kop teen mekaar bots.

Dit is presies wat die twaalfde pas ontdekte maan so interessant maak. Dit is 'n vooruitgangvoorwerp, maar sy baan - wat in teenstelling is met enige bekende Joviese satelliet - dra dit direk in die paaie van mane uit die buitenste, retrograde groep. & quot; Dit ry basies in die verkeerde rigting van die snelweg af, & quot sê Sheppard, & quotand dit sorg vir 'n baie onstabiele situasie. & quot

Die navorsers het die eiesinnige maan Valetudo genoem, na die Romeinse god Jupiter se agterkleindogter. Dit was die vaagste van die voorwerpe wat die Sheppard & # x27's-span waargeneem het, wat dit nie net die beste Joviaanse maan maak wat ooit ontdek is nie, maar waarskynlik ook die kleinste. Die navorsers skat dat dit nie meer as 'n halwe myl in deursnee is nie - 'n resultaat, vermoed Sheppard, van die onstabiele situasie wat veroorsaak word deur sy eienaardige baan. & quotValetudo was waarskynlik op 'n stadium baie groter, miskien soveel as tien kilometer in deursnee, maar dit het waarskynlik gebots met een van die oorspronklike ouer retrograde voorwerpe en dit uitmekaar gebreek, & quot, het hy aanleiding gegee tot veelvuldige kleiner retrograde voorwerpe en Valetudo verpulver in 'n fragment van sy vorige self.

Hierdie bevindings het implikasies ver buite die baan van Jupiter. & quot Die waarheid is dat ons die volgorde van operasies vir die manier waarop die planete en hul satelliete in die vroeë sonnestelsel gevorm en gemigreer het, nog nie heeltemal verstaan ​​nie, & quot sê Sarah Hörst, 'n planetêre wetenskaplike aan die Johns Hopkins Universiteit wat nie met die studie verbonde was nie. Dit het, terloops, groot implikasies vir ons begrip van die Aarde - hoe en wanneer dit gevorm het, hoeveel vlugtige verbindings hier elders in die sonnestelsel aangekom het, hoe dit water gekry het en 'n atmosfeer ontwikkel het. Hierdie nuwemane, sê Hörst, en veral Valetudo, dien as belangrike ontbrekende stukke in 'n raaisel oor die vorming van ons sonkraggebied. & quotEn elk van die stukke is baie belangrik, selfs as u nie elkeen kan vind nie. Omdat u op een of ander stadium genoeg stukke saamgestel het om te kan sien wat die prentjie is, selfs al ontbreek 'n deel daarvan. & Quot

Ander kere toon die leemtes in die legkaart as u nuwe stukke byvoeg. Byvoorbeeld: waarvan is Valetudo en die ander nuut ontdekte mane gemaak? Sheppard en Hörst sê albei dat die begrip van die materiële samestelling van hierdie voorwerpe 'n logiese volgende stap is. Die probleem is dat hierdie satelliete flou is en dit moeilik is om waar te neem om dit van naderby te bestudeer, waarskynlik 'n ruimtetuigbesoek sou verg. En dit sal waarskynlik nooit gebeur nie, sê Hörst. In die groot plan sal die missie na 'n klein Joviaanse satelliet waarskynlik nie deur NASA of enige ander agentskap groen verlig word nie.

Maar daar is hoop. Elke vyf tot tien jaar stuur ons mense 'n ruimtetuig na Jupiter — soms om te wentel, ander kere vir 'n swaartekrag op pad na 'n ander bestemming. Miskien kan een van daardie ruimtetuie deur Valetudo swaai om dit van naderby te beskou. Jy weet, terwyl dit in die omgewing is. Twee voëls, een klip, ens.


Smeltende mane kan miljarde jare aan atmosfeer en oppervlakwater oseane vashou

Uittogte rondom migrerende warm Jupiters kan lewegewende atmosfeer hou en die oseane vir miljarde en miljarde jare onderhou. This is the conclusion of a paper from the University of Washington modeling the impact of inward migrating gas giants on their frozen moons.

According Lehmer et al, moons around migrant hot Jupiters could hold onto atmospheres for billions of years. Image credit: NASA / JPL-Caltech.

Exomoons are of increasing interest in the search for habitable worlds. The number and variety of moons visited by Voyager in our own solar system first prompted thoughts of the possibilities further out.

With some of Jupiter’s moons composed of 40% water there has been speculation that the numbers of habitable exomoons might match or even outnumber habitable exoplanets.

However, there is a problem that could hold back the development of more complex life on a moon.

Whilst gas giant moons like Europa might well have liquid water deep below its thick ice crust, it is very difficult to form a watery moon in the habitable zone where temperatures during the early planetary formation stage are too hot for water ice to exist.

If only there was a way to bring the water rich but frozen outer solar system moons in closer?

Because of their size it is likely hot Jupiters form further out, where ice, as well as rock and gases were all available.

They would then migrate in, possibly due to interactions with the remnant planetary disk, or planetesimals yet to be aggregated or thrown out of the system.

“Lots of the gas giants we have found are in the habitable zone so it is not unreasonable to suspect that this sort of migration is common,” says Owen Lehmer who has been studying the impact of gas giant movements, and believes our observation history suggests this is where many end up.

“The time spent in migration is often brief compared to star/planet lifetimes so it is reasonable to expect that the gaseous planets we observe in the habitable zone are orbiting at that location.”

During hot Jupiter migration water ice found on the orbiting moons will sublimate, much like it does on comets approaching the Sun.

Whether this freed up H2O escapes like a comet’s tail or is retained to form an atmosphere is dependent on the moon’s size and therefore gravitational hold, and the radiation energy being received from the nearby star, which decreases with distance.

But how large does a moon have to be? Would any of our solar system moons be able to hold on to surface oceans and UV ray deflecting atmospheres for a biologically significant period of time?

With direct observation of these moon systems impossible, Lehmer and his colleagues turned to planetary model of atmospheric escape and retention, and applied it to two of Jupiter’s moons — Europa and Ganymede — to see what would happen if their parent planet began migrating towards our Sun.

Their results, published in the Astrofisiese joernaal, describe a delicate balancing act where a gradual thickening of the atmosphere can suddenly turn into a runaway greenhouse effect that removes all moon water if their planet strays too close to its star.

For the smaller Europa moon, at less than 1% the mass of the Earth, Lehmer found if it were to end up near to Earth orbit it would only be able to hold onto its atmosphere for a few million years.

“It would be a fleeting period of habitability. Just a flash in the pan in terms of planetary biology,” says Lehmer.

However for any larger, Ganymede-sized moons venturing into its solar system’s habitable zone, an atmosphere and surface water could be retained pretty much indefinitely.

“This is a very interesting finding for the field of exomoon habitability,” says Rene Heller from ESA’s PLATO mission to discover habitable zone planets.

“Our models for moon formation suggest the formation of even more massive moons than Ganymede is common around many of the super-Jovian exoplanets.”

To further verify his models Lehmer believes that despite a low chance of direct observation, signs of this melting could be detected with modern equipment.

He envisage the near future observation of a torus of escaped atmosphere, similar to the doughnut shaped formation around Jupiter created, not by lunar melting, but by the intense volcanism of the inner moon Io.

“This would be a very positive sign of migration and could be followed up on in the future with larger telescopes to see if there might also be a bigger moon, better at holding on to its newly created atmosphere,” says Lehmer.

Owen R. Lehmer et al. 2017. The Longevity of Water Ice on Ganymedes and Europas around Migrated Giant Planets. ApJ 839, 32 doi: 10.3847/1538-4357/aa67ea


How would you define a planet?

The IAU currently defines a planet as a celestial body which:

[*]is in orbit around the Sun,
[*]has sufficient mass to assume hydrostatic equilibrium (a nearly round shape), and
[*]has "cleared the neighbourhood" around its orbit.

As David K posted in the thread Is there a 9th planet out there?, even Jupiter has not "cleared its neighborhood". I know there was much debate about this back when Pluto was "demoted", but I wonder how peoples ideas have changed now that the debate has cooled down.

How would you (or how should the IAU) define a planet?

#2 maugi88

#3 Fimpster

Uhh, that might be a bit too broad. Now you've included Luna, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Titan, Enceladus, Rhea, Miranda, Ariel, etc. etc. all as planets.

EDIT: OK, you've added to your post a bit while I was replying, making my reply invalid.

#4 FoggyEyes

You could make an argument that there are different types of orbiting thingies: thingies that orbit other thingies (like our Moon orbits the Earth), thingies that are mostly spherical and rocky like Mercury, Venus, Earth and Mars, thingies that are gassy (not from eating too many burritos) such as Jupiter, Saturn, Uranus and Neptune, thingies that are small, irregular and icy such as comets and thingies that are small, irregular and rocky such as the asteroids.

Or, you could say that there are two thingies: the Sun and everything else which formed out of primordial matter or from collisions among all that stuff. Maybe a third thingie if there is anything that formed outside of solar system and was forced into or captured by our solar system.

#5 maugi88

Uhh, that might be a bit too broad. Now you've included Luna, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Titan, Enceladus, Rhea, Miranda, Ariel, etc. etc. all as planets.

EDIT: OK, you've added to your post a bit while I was replying, making my reply invalid.

#6 MikeBOKC

#7 maugi88

#8 llanitedave

Here's the best one I've seen yet.

#9 Rick Woods

#10 MikeBOKC

#11 llanitedave

#12 russell23

Nope - although that name could be used to describe a system of defining planets in which the Earth would not be a planet if moved to the Kuiper belt, but a potato shaped object could be considered a planet if moved to a cleared orbit.

Soter (2006 - Astronomical Journal 132, 2513):

"The proposed definition of a planet also removes the need to assign a lower mass limit to distinguish planets from asteroids and comets, based on, for example, the hydrostatic criterion of a spheroidal shape. A potato-shaped body would be classified as a planet if it dominated its orbital zone."

Soter argues earlier in the same paper that the roundness criteria is arbitrary and therefore should not be used. No planetary objects are perfectly round. Rotation causes the 8 planets of the IAU system to be oblate spheroids. So perfectly round is not the criteria anyway. Further there is a pretty clear dividing line around 200 km radius for icy objects and 250 km radius for rocky objects. Larger than those limits bodies are round and differentiated (separated internally into layers including a denser core). The radius limits also correspond with lower masses on the order of 10^19 kg for icy bodies and 10^20 kg for rocky bodies.

Soter has cited Vesta as an example of a larger radius object that is not round . but Vesta was also altered by a massive impact in one hemisphere and is clearly differentiated.

In terms of extrasolar discoveries there is a vast body of research on "rogue" planets - objects not orbiting any star. These massive objects are referred to as "planets" in the literature - but how can that be if the IAU is saying a planet must orbit a star? The fact is researcher studying extrasolar and "rogue" planets do understand that there has to be a physical basis for defining what a planet is.

The problem with the IAU system is that it breaks from normal systems of nomenclature with a simple definition for a category followed with a breakdown the main category into types. So what should happen is there should be a simple mass-based definition of what constitutes a planet, followed by sub-types of planets based upon physical and/or dynamical characteristics.

There are actually three types of planets in our Solar System:

1. Planets that dynamically dominate their orbit.
2. Planets that do not dynamically clear their orbit.
3. Planets orbiting a larger planet.

I proposed in my paper calling these three types of planets Classical planets, Belt Planets, and Moons respectively.

With regard to objects orbiting planets, I defined a Moon as a body large enough in mass and radius that it would be a planet if in its own orbit around the Sun. Objects orbiting planets smaller than this mass/radius are called satellites.

I could say a lot more but Dave linked to the paper above so my full arguments can be read there.

#13 Qwickdraw

#14 Fimpster

I don't get the necessity to have cleared its orbit. What if it is a relatively new solar system with lots of junk still floating around. This to me is too confining.

#15 Rick Woods

Yup. A planet has to orbit "The Sun". That's one thing nobody likes.
Another is the fact that, as Earth hasn't cleared its neighborhood (witness meteor showers), it doesn't qualify as a planet.

But, credit where credit is due: A lot of thought and effort must have gone into creating a definition that is this astronomically stupid.

#16 maugi88

It is pretty well accepted that there are "rogue planets" in our galaxy that have been ejected from their solar systems. Most of the exo planets found to date are "hot jupiters" which are believed to have formed way out like our Jupiter. They then move in, throwing their brethren around and out in the process. It's silly to say they are not planets because they don't have a sun.

The definition needs a redo, clearly. Common sense seems to have been left behind.

#17 russell23

Yup. A planet has to orbit "The Sun". That's one thing nobody likes.

The fact that researchers refer to planetary mass objects ejected from forming star systems as "rogue planets" is clear evidence that researchers instinctively understand a planet is identified physically via a mass range \ - large enough to be "round" and small enough not to have deuterium fusion in its core.

What the IAU should have done was use their division between "planet" and "dwarf planet" as a division for types of planets.

Another is the fact that, as Earth hasn't cleared its neighborhood (witness meteor showers), it doesn't qualify as a planet.

Well technically, as defined by researchers the Earth has cleared its orbit. Soter (2006) identified a term he called the "planetary discriminant" (mu) as

where M is the mass of the planetary body and m is the mass of all other bodies that share its orbital zone. The eight objects the IAU identified as planets have mu > 5100. The value of mu for Ceres is 0.33 and for Pluto is 0.07.

So by this definition, there is a clear demarcation between the eight planets and the dwarf planets. However, IMO this demarcation should be used to distinguish types of planets rather than to separate planets from non-planets.

The problem with Soter's definition is that - as he pronounces - a potato shaped object will be a planet if it dominates its orbital zone. It is also a problem that the status of an object as a planet will change with distance from the Sun as has already been discussed.

This goes away if instead we simply define all objects large enough to be round but small enough that they have not undergone deuterium fusion as planets and then break the planets into types. Then we have 3 types of planets:

1. Planets that dominate their orbital zone.
2. Planets that do not dominate their orbital zone.
3. Planets that orbit larger planets.

In my proposal the 1st type are called "Classical planets", the 2nd type are "Belt planets", and the 3rd type are called "Moons".

I'd like to comment on the difference between the terms "Belt Planets" and "dwarf planets". Again IMO the IAU development of the term "dwarf planet" is very unfortunate and a poor choice for several reasons. First, they chose to declare that "dwarf planets" are not planets. So why not come up with a different name. Dwarf stars are stars. Dwarf galaxies are galaxies. They would have been better off coming up with something like "planetoids".

But the bigger problem for me is the use of the word "dwarf". While it is true that the dwarf planets are generally smaller objects, and that the reason they have not cleared their orbits is partially due to a smaller mass . the defining characteristic of these planets is not in fact small size. The defining characteristic is instead the dynamical criterion that their orbit must be cleared. In fact something larger than the Earth found in the Oort cloud would be a "dwarf planet".

The term "Belt planet" would properly name what distinguishes these planets from the Classical planets. When an object has failed to clear its orbit, it will then share it's orbit with a numerous smaller similar composition objects. It will exist in a belt with these smaller objects. And that is why I proposed the term "Belt planets" in my paper.

And the large moons orbiting the planets and dwarf planets need to be distinguished from the smaller potato shaped objects also orbiting those planets. So I went with what I think is straightfoward logic in my proposal - call the planetary mass objects orbiting larger planets "Moons" and call the smaller objects "Satellites".

Now if we step back and look at the Solar System as delineated in my proposal we have a pretty sensible nomenclature. We have one star - the Sun. We have 8 Classical Planets that dominate and have cleared their orbit. These are split into two classes that have the sub-type names "Terrestrial" and "Jovian" commonly used. We have 3 Belt planets in the Asteroid Belt for which I propose the sub-type name "Cerian". Then we have 16 (not all formally named yet) Belt planets in the Kuiper belt and beyond for which I propose the sub-type name "Kuiperian" planets.

Pluto and Charon are of the Belt planet class Kuiperian and stand as a double planet because the barycenter of their orbit lies between the pair outside the radius of either.

There are 19 Planetary mass "Moons" orbiting the larger Classical and dwarf planets. The Earth has 1, Jupiter has 4, Saturn has 7, Uranus has 5, and Neptune has 2. The smallest Moon is Mimas (198 km radius, 3.75 x 10^19 kg). The largest Moon is Ganymede (2631 km radius, 1.48x10^23 kg). All remaining catalogued objects orbiting the classical and belt planets are simply satellites.

Finally, all Solar System bodies too small to be a planet retain their various classifications already developed (asteroid, comet, Kuiper belt . ).

#18 russell23

Yesterday I watched the "Great Planet Debate" for the first time. It seems like a number of ideas very close to my proposal were tossed out during the audience Q&A session.

Frankly, I found Dr. Neil de Grasse Tyson's arguments during the debate a bit inconsistent. On the one hand he claimed to agree that the IAU definition was flawed, but at times he defended it at one point petulantly saying to Dr. Sykes something like "You wanted a definition. You got one. Now you are complaining."

Another time he suggested throwing out the term "planet" altogether suggesting it served no useful purpose. But throughout the debate Dr. Sykes suggsted that there should be types of planets and Dr. Tyson seemed to dismiss that. But then during the audience Q&A someone asked questions leading to ideas very close to what my paper proposes in many respects and he essentially agreed that would be fine.

So he was kind of all over the place in his arguments and IMO rude at times not letting Dr. Sykes make his point by interrupting and diverting the argument. I found Dr. Sykes to be much more rational quite frankly.

It was disappointing to me in that regard because I have very much enjoyed Dr. Tyson's writings over the years.

However, that said I do think Dr. Tyson made some excellent point about public motivations. Coming up with a system simply so Pluto can remain a planet makes no sense. Teaching the Solar System as a list of planets is not very instructive.

However, I therefore was surprised that he did not see the value developing a system that recognizes types of planets. My proposal does many of the things he talks about during the debate - yet when the discussion during the debate started to make similar points he was generally quick to dismiss those arguments. My proposal also highlights characteristics that are common and separates planet types by those characteristics. It can be useful to start discussion about theories of Solar System formation.

#19 Rick Woods

It seems to me that before all this fuss, there were two types, based on a representative planet:

"Terrestrial planets" or "Rocky worlds" and
"Jovian planets" or "Gas giants".

Why wouldn't it make sense to just add "Plutonian planets" or "Ice worlds"?

That would leave a lot of wiggle room, and not impose a tight definition that will necessarily be obsolete almost instantly. Pretty much anything could be categorized somewhere in these three. And if something appears that can't, well, use it as the model for a new category.

Why is this so freaking difficult?

#20 russell23

It seems to me that before all this fuss, there were two types, based on a representative planet:

"Terrestrial planets" or "Rocky worlds" and
"Jovian planets" or "Gas giants".

Why wouldn't it make sense to just add "Plutonian planets" or "Ice worlds"?

That is similar to what I proposed in the first version of my paper. I had 4 types:

Terrestrial, Jovian, Asteroid belt planets (Cerian), and Kuiper belt planets (Kuiperian). I also defined Moons as planets in orbit around a larger planet.

However, the reviewer had several problems with this proposal - not that the reviewer was really correct but . First, the reviewer did not feel that the definition of planet was clear. I was somewhat mystified by this as I had clearly defined what a planet was in my proposal and then broken the planets into these 4 types.

Second, the reviewer did not feel that the dynamical aspects of planetary classification were given enough emphasis. I disagree because the Asteroid belt planets and Kuiper belt planets are the planets that do not dominate their orbits while the Terrestrial and Jovian planets do dominate their orbits.

Third, the reviewer pointed out that the Jovian planets are in fact two classes: Gas Giants (Jupiter and Saturn) and Ice Giants (Uranus and Neptune).

These comments from the reviewer were what I was trying to assimilate into any revisions to my initial proposal. As I thought about the critiques there were several ideas that seemed to float to the top. First, the classification system must be acceptable to both the geophysical perspective and the dynamical perspective.

The geophysical perspective is that round objects not engaged in deuterium fusion are planets. The dynamical perspective is that gravitational dominance of an orbit is important.

So the IAU definition did attempt to satisfy both. First, they designated that an object must be round (geophysical perspective) and then they added that a planet must have cleared its orbit (dynamical perspective) but the problem arose with "dwarf planets" because in the geophysical perspective these objects are still planets. So the IAU definition fully satisfies the dynamical perspective while leaving many the geophysical classification truncated.

Now I actually started looking into this from the moon/satellite perspective. It has become rather absurd that the Galilean satellites of Jupiter are being lumped in with the 1-2 km sized objects they keep finding with the orbiters we have around Jupiter and Saturn. And it is also somewhat challenging that a number of moons in the Solar System are larger than IAU accepted planets.

So my goal was to put together a system that resolved the planetary mass Moon dilemma and in the process that required considering how planets were defined because it seemed to me logical that there should be a division in nomenclature between round moons and potato shaped moons. But that dividing line is at the same mass radius point that divides round asteroids and Kuiper belt objects from potato shaped asteroids and Kuiper belt objects.

The fundamental flaw I kept coming back to with the IAU definition is that it created a single narrow definition of planet instead of a broader general definition with sub-types of planets. I also felt that a dynamical definition is not in fact the broad definition of a planet because of rogue planets.

So in version 2 of the proposal I did several things. First I created a schematic of the system - which I had not done in version 1. But the system itself I also modified. I realized that it is possible to satisfy both by having a tiered classification system (represented in the schematic) whereby each level addresses either a physical or a dynamical criteria.

So the top tier is the definition of planet - which is a physical definition: objects with enough mass to be differentiated and round but not enough mass to start deuterium fusion.

The second tier attempts to address in some form the issue that there are numerous extrasolar planets orbiting other stars as well as rogue planets not in orbit around any star. So there are three types: Extra-solar planets (orbiting other stars), Solar system planets (planets in a bound orbit in the Sun's system), and Free floating planets (planets not in a gravitationally bound orbit around any star or planet). This satisfies broad dynamical concerns

The third tier addresses the dynamical arguments in the Solar System: Planets that have cleared their orbit are Classical planets. Planets that have not cleared their planets are belt planets. Planets that orbit a larger planet with a barycenter inside the larger planet are Moons. Any pair of Classicl planets, Belt Planets, or Moons orbiting each other with a barycenter outside the radius of the larger object constitute a double planet.

Note that this third tier satisfies the dynamical arguments the IAU attempted to address with Planet/dwarf planet system. The eight IAU planets are Classical planets. The dwarf planets are Belt planets. And the moons larger than planets issue is cleaned up with the Moon category.

Finally the Classical and Belt planets are further subdivided along the lines you suggested by physical criteria. Classical planets are Terrestrial and Jovian. Belt planets are Cerian and Kuiperian.

Now it could be argued that the Cerian planets are really just the smallest Terrestrial planets. While that is true, if you do not have a system that makes some effort to satisfy the dynamicists you will never get the support of this important group of planetary researchers. And dynamicists will not agree to objects that have not cleared their orbit being lumped in with Mercury, Venus, Earth, and Mars.

So the system I proposed addresses the concerns of both the geophysical specialists and the dynamical specialists as long as both groups have an open mind. It also addresses the concerns some have of overloading students and the public with an endless list of planets. The eight classical planets are familiar. But by grouping the planets into 4 physically based classes (Terrestrial, Jovian, Cerian, and Kuiperian) it opens up opportunity for educators to adddress all sorts of different aspects of the structure of the Solar System including dynamical: why aren't Ceres, Pallas, and Vesta grouped with the Terrestrial planets? Why are the belt planets a different class from the Classical planets? In what ways are the Galilean moons like the larger solar system? Why are the Kuiperian planets so unusual in their orbits?

Physical: How are the Cerian Belt planets different from the Kuiperian Belt planets? Why are the Terrestrial planets different from the Jovian planets?

Cosmological: How does the varying structure of the Solar System tie in with theory about the formation of stars and planets?

The issue I decided was unnecessary to address with the system was the Gas Giant and Ice Giant division among the Jovian planets. The issue is that I feel the classification system should be based as much as possible on directly observable properties. While there are compositional differences between Jupiter/Saturn and Uranus/Neptune - the key observational trait of all four is an upper atmosphere dominated by hydrogen and helium. If planetary scientists want to add a 5th Tier to the system that further divides the Jovian's into Gas giants and Ice Giants then that is fine. I felt like that was pushing beyond the system I developed.

The other issue I chose not to fully develop is extra-solar star systems. From my perspective we just don't know enough yet about extra solar systems at this time. There is so much variety. I envision in the future when enough resolution of extra-solar systems is achieved that Solar systems will be classified and one type will be the "Solar type" class of star system - which would have traits similar to our star system. But it is too early to know what all those types might be.

That would leave a lot of wiggle room, and not impose a tight definition that will necessarily be obsolete almost instantly. Pretty much anything could be categorized somewhere in these three. And if something appears that can't, well, use it as the model for a new category.

I don't think my system would become obsolete. All it does is organize the multiple perspectives that are already out there and fit with what we have well established about the Solar system. In fact I even propose a 3rd belt planet type called "Oortian" in anticipation of a time when planets might be discovered in the Oort cloud.


Kyk die video: LES 3 RELIEF en BERGEHELLING (Februarie 2023).