Как выглядят экзопланеты?

[SpaceEngineer]

Собственно, как они выглядят? С точки зрения физики, планетологии, химии. На сайте allplanets.ru нешёл две интересные статьи по поводу внешнего вида гигантов:

http://www.allplanets.ru/tipy_exoplanet.htm
http://www.allplanets.ru/tipy_exoplanet_old.htm

Хотелось бы составить подобное описание для планет земного типа и лун.
Пишу программу симулятор Вселенной с продвинутой графикой, процедурной генерацией галактик, планетных систем, и поверхностей планет. Пока расцветку делал просто "от балды", взяв за образец тела Солнечной системы. Но раз уже есть какое-то обоснование внешнего вида планет, надо это использовать.

[bob]

Неплохие статейки. Но точно мы это узнаем только когда увидим. Тут слишком много факторов: для гигантов, имхо, решающую роль играют зональность, хаотизация этой зональности за счёт разогрева-охлаждения и прозрачность. Даже небольшие колебания температуры-давления-состава приводят к серьёзному изменению внешнего вида. Даже на Юпитере - то есть полоса, то нет, то БКП скроется. Изменится агрегатное состояние вышележащего слоя - вскроется нижележащий. В общем, точно сказать пока ничего нельзя. Можно проконсультироваться у нашего обозревателя vika vorobjeva. Вика долго собирает разные факты, касающиеся экзопланет и интересуется различными состояниями атмосфер. Вот её новейший обзор:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,71231.0.html
Или вот пример:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,15424.msg1451421.html#msg1451421
Вот что это такое? Шторм? Экзосферный протуберанец? Одним словом - один чёрт знает, что это такое на Сатурне случилось.
Или - вот хорошая старая тема:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,67853.msg1107048.html#msg1107048
Аналогичные процессы на Венере:
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,15424.msg1243536.html#msg1243536

[SpaceEngineer]

Кажись, Вика и является автором тех статей. Ведь это её сайт:)
Спасибо за ссылки, почитаю.

[vika vorobyeva]

Очень рекомендую сайт Джона Ватмоуга (к сожалению, трагически погибшего в 2006 году):
http://www.extrasolar.net/mainframes.html
(далее идти по ссылке "Artwork" или "Planets")

Он рисовал экзопланеты, опираясь на строгий научный подход! Одна из статей, на которую Вы сослались, не моя, это перевод его статьи. Вряд ли он был прав на все 100%, но там очень много интересного.

[SpaceEngineer]

Да, видел, сайт хороший. Интересно, кто-нибудь продолжает его работу?

[bob]

Да, видел, сайт хороший. Интересно, кто-нибудь продолжает его работу?

Вика и продолжает. 

[vika vorobyeva]

Как я поняла, SpaceEngineer имеет в виду сайт Джона Ватмоуга.
Нет, к сожалению, новых картин там больше не появляется Но на этом сайте есть активный форум, где обсуждаются (на английском языке) многие проблемы внесолнечной планетологии.

[SpaceEngineer]

В общем, сделал для своего симулятора классификацию гигантов как у Вики, а для твёрдых планет придумал свою. Но она пока несколько ущербна. Разделил их на 4 категории. "Селена" - каменистая без атмосферы. "Пустыня" - каменистая с атмосферой. "Терра" - землеподобная, каменистая с атмосферой и жидкой водой на поверхности. "Ледяной мир" или "Водный мир" - содержащие много воды, или в виде глобального океана, или в виде ледяной коры, в зависимости от температуры. Сразу бросается в глаза, что последний класс логично разделить ещё на два - с атмосферой и без. Пустыни могут тоже содержать воду, но в виде льда - это тоже не учтено. А терры - это на самом деле некий промежуточный класс между пустынями и водными/ледяными планетами.

Вопрос к интересующимся - как улучшить или переделать эту классификацию. Предлагали сделать разделение по каким-то глобальным параметрам - наличие атмосферы, наличие воды на поверхности. Но тогда может лучше рассматривать не поверхность, а всю кору - отношение содержания воды к силикатам. Плюс, возможны гидросферы других типов - метан, этан, аммиак. Куда-то надо всунуть горячие полурасплавленные планеты, покрытые морями лавы. А ещё есть углеродные, железные и прочие экзотические планеты...

Вот картинка, это скриншоты всех типов планет из SpaceEngine. Размеры одинаковые, потому что так делались скриншоты, реально все планеты конечно разных размеров. Классификация получилась двумерная - по вертикали "класс", по горизонтали температура.



Большая картинка: http://spaceengine.org/_ph/4/417202907.jpg

Чё-то холодные гиганты я неудачные нашёл, надо их цвет сделать более насыщенный жёлто-оранжевый.

Разбиение по температуре такое:

      > 800K =         > +527C  Горячие (Hot)
400...800K = +127...+527C  Жаркие (Very warm)
300...400K =  +27...+127C   Тёплые (Warm)
250...300K =    -23... +27C   Комфортные (Comfort)
200...250K =    -73... -23C    Прохладные (Cool)
100...200K =  -173... -73C    Холодные (Cold)
      < 100K =        < -173C    Очень холодные (Very cold)

Предложение к Вике - переименовать в вашей сетке "прохладные" планеты на "комфортные". Таким образом, Земля будет "комфортной". А словом "прохландные" назвать следующий за Землёй температурный класс.

В связи с таким именованием весьма странно звучит фраза "горячий ледяной гигант". Как ещё можно назвать ледяные гиганты? Нептуны? Также мне не нравится название "ледяной/водный мир". Водные можно назвать океанидами, а ледяные как? По аналогии с нептунами/юпитерами - ганимедами и титанами? Тогда останется пустыни назвать марсами или венерами. У кого есть более конструктивное предложение?

[vika vorobyeva]

О! 
А можно я у Вас некоторые картинки потырю?
Мне очень нравятся

[ing]

Добрый день.
Во вложении статья в окончании которой интересный вывод относящийся к образованию планет земного типа. Возмоно используя идеи автора можно прейти от систем с близкими к своим солнцам планетами гигантами к системам похожим на на нашу.
ing

[Klapaucius]

О! 
А можно я у Вас некоторые картинки потырю?
Мне очень нравятся

Надеюсь встреваю с пользой. Речь была об этой программе (похожей по многим функциям на Целестию, но потенциально значительно мощнее): http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,83553.0.html
Оттуда скорее всего уже сейчас можно прямо "натырить" картинки в несколько большем разрешении.

[SpaceEngineer]

О! 
А можно я у Вас некоторые картинки потырю?
Мне очень нравятся

Можно:) Если у вас не запускается мой симулятор SpaceEngine, могу для вас специально нафоткать планет нужного вида и с нужной раскраской:)

[SpaceEngineer]

Итак, какие можно подвести итоги об исследования экзопланет? Чем отличаются системы у разных звёзд?

* Красные карлики - много нептунов и суперземель, гиганты редки
* Звёзды солнечного типа - встречаются все обнаружимые типы планеты, горячие гиганты у 1% звёзд (всех или исследованных?)
* Звёзды промежуточных масс - более массивные планеты на более широких орбитах (данные получены только для красных гигантов, так что возможные горячие юпитеры уже поглощены ими)
* Массивные звёзды - планет нет?

[bob]

Массивные звёзды - планет нет?

Их планеты невозможно обнаружить по доплерову сдвигу, дифракционный кружок велик - поэтому нельзя обнаружить и визуально.

[voyager 9]

Да, видел, сайт хороший. Интересно, кто-нибудь продолжает его работу?

Конечно. Но возможны ли такие варианты, пусть ответят специалисты.
 Вид с планеты-океанида на газовый гигант:

Обращаю внимание, вода в жидком виде. (например, на Марсе вода кипит при 20 гр. Цельсия (зависит от высоты)) следовательно, есть атмосфера (?) и масса больше или равна земной (?) для удержания атмосферы (?)

Мертвая планета в двойной системе:


планета в системе с пульсаром:

здесь, не понятно, как может сохраниться планета после взрыва сверхновой?

[gans2]

Не отражена зависимость от расстояния от Звезды. За водяной, а то и аммиачной линией маленькие спутники гигантов становятся океанидами или имеют ледяную мантию. Близко к звезде сформировавшиеся воды не имеют иначе как занесенной из-за ледяной линии и поэтому силикатны в мантии.
 Уточните что классификация планет относится к планетам в экозоне, а не к планетам в системе вообще.
 Ну и вариант, когда мигрирующий гигант сгреб и расшвырял уже сформированные в экозоне скалистые планеты не дав им получить воду в процессе подобному наше поздней тяжелой бомбардировке. Скалистая планета размером с много Земель но без воды.

[bob]

здесь, не понятно, как может сохраниться планета после взрыва сверхновой?

А чего ей станется? Если старая орбитальная скорость вокруг звезды не превысит новую эллиптическую вокруг остатка звезды, и планета не убежит, то вполне. Проход раскалённой взрывной волны сметёт с неё лёгкие фракции атмосферы и гидросферы, а остальное всё останется на месте. Планетка изображена мёртвая, жуткая, как после атомной бомбёжки. В самый раз.

П.С. Вот живая жидкая океанида в качестве спутника планеты-гиганта - это подозрительно. Вообще что-то заставляет меня крепко сомневаться в самой возможности существования "океанид" (они объекты чисто гипотетические). А уж вокруг гиганта с кольцами - совсем подозрительно. Если только на самых ранних этапах формирования планетной системы. Что-то вроде не остывшего Титана или Тритона.

[Klapaucius]

* Красные карлики - много нептунов и суперземель, гиганты редки
* Звёзды солнечного типа - встречаются все обнаружимые типы планеты, горячие гиганты у 1% звёзд (всех или исследованных?)

У красных карликов "горячих юпитеров" меньше чем у более "жёлтых", вплоть до Солнца? Такую зависимость нашли? И её не объяснить какими-то факторами несовершенства, неполноты современных наблюдений?

[Klapaucius]

здесь, не понятно, как может сохраниться планета после взрыва сверхновой?

А чего ей станется? Если старая орбитальная скорость вокруг звезды не превысит новую эллиптическую вокруг остатка звезды, и планета не убежит, то вполне. Проход раскалённой взрывной волны сметёт с неё лёгкие фракции атмосферы и гидросферы, а остальное всё останется на месте. Планетка изображена мёртвая, жуткая, как после атомной бомбёжки. В самый раз.

Тот же "горячий Юпитер" мог бы превратиться в тело сколь угодно меньшей массы, сменившее свою орбиту (по-видимому значительно в сторону уменьшения).

П.С. Вот живая жидкая океанида в качестве спутника планеты-гиганта - это подозрительно. Вообще что-то заставляет меня крепко сомневаться в самой возможности существования "океанид" (они объекты чисто гипотетические). А уж вокруг гиганта с кольцами - совсем подозрительно. Если только на самых ранних этапах формирования планетной системы. Что-то вроде не остывшего Титана или Тритона.

Тут вроде никаких мысленных препонов нет. Единственно, что если планета с кольцами, то она видимо довольно большая. И судя по изображению, поближе чем Сатурн к Титану. На земной орбите такое вряд ли возможно, длительное время. При наличии крупного спутника влияние звезды быстро их изведёт. Наверное. Ну и, опять-таки, если планета большая, жизни не будет - будет Ио вместо океаниды. Надо дальше отодвигать, но чтобы местное солнышко не оторвало.

[bob]

При наличии крупного спутника влияние звезды быстро их изведёт. Наверное.

Об чём и речь. Изображённая ситуация не может быть долговременной. Как короткий эпизод в жизни системы планеты-гиганта - возможно. Как что-то стабильное - нет.