Puas yog lub ntiaj teb pob zeb ci dua los yog lub ntiaj teb roj ci dua? Lub hnub qub ci ntsa iab tshaj plaws hauv lub hnub ci, hais txog qhov pom tseeb ntawm qhov loj thiab Bond albedo, yog lub ntiaj teb cov neeg nyob ze Venus. Raws li lub ntiaj teb, Venus yog qhov ci ntsa iab dua li cov hnub qub hauv peb qhov kev pom, thiab nws yog "lub hnub ci ci tshaj plaws nyob rau hmo ntuj." Thaum lub ntiaj chaw ci ntsa iab tshaj plaws hauv peb lub hnub ci yog lub pob zeb, tib yam tsis tuaj yeem hais rau lub hnub ci sab nrauv. Koj puas tuaj yeem xav txog lub ntiaj teb nrog cov huab cua ntawm cov hlau vapor thiab titanium los nag nyob ib puag ncig nws?
"Lub hli ci ntsa iab ua ntej pw, xav tias huab cua hauv av." Peb paub tias txawm tias lub hli hu ua lub hli, lub teeb no tsis yog tawm los ntawm lub hli nws tus kheej, tab sis pom lub hnub ci. Tib yam mus rau ntiaj chaw. Txawm hais tias lub hli zoo li ci ntsa iab, qhov ntawd yog qhov loj heev vim nws nyob ze rau peb, tsis yog vim nws pom lub teeb. Lub hli lub albedo yog qhov tsawg heev, tsuas yog li 10 feem pua.
Qhov tsawg tshaj plaws ntawm lub hnub ci lub ntiaj teb yim lub ntiaj teb yog Mercury, uas, zoo li lub hli, tsis muaj cua, nrog albedo tsawg dua 9 feem pua. Lwm lub ntiaj teb tsis muaj kev cuam tshuam yog tias lawv muaj huab cua txhua. Zoo li lub ntiaj teb, nws cov albedo yog hais txog tib yam li cov ntiaj chaw gaseous, nyob ib ncig ntawm 30%. Jupiter loj me ntsis, 50 feem pua. Tab sis Venus muaj qhov siab tshaj plaws albedo. Ua tsaug rau nws cov huab cua tuab thiab tshwj xeeb sulfuric acid huab, Venus muaj albedo ntawm 76 feem pua! Yog li nws tuaj yeem hais tias Venus yog qhov khoom ci tshaj plaws nyob rau saum ntuj tom qab lub hnub thiab lub hli.
Txhawm rau kom lub ntiaj teb ua "tus zoo nkauj tshaj plaws", ntxiv rau nws cov tsos (siab albedo), nws yuav tsum nyob ze txaus rau nws lub hnub qub. Venus, piv txwv li, tsis tsuas yog tshuab tawm tag nrho nws cov neeg sib tw hauv albedo, tab sis nws kuj tseem muaj kev sib raug zoo nrog lub hnub, tsuas yog 0.72 astronomical units nyob deb ntawm lub hnub (3/4 ntawm qhov deb ntawm lub ntiaj teb. ), thib ob tsuas yog Mercury. Yog li lub ntiaj teb ci tshaj plaws sab nraum peb lub hnub ci, nws yuav tsum nyob ze rau nws lub hnub qub.
Nyob rau hauv 2019, astronomers nrhiav tau ib lub ntiaj chaw tsawg hu ua LTT 9779 b (TOI-193 b) nyob ib sab ntawm lub hnub qub 264 lub teeb-xyoos deb. Raws li txoj kev thauj mus los, lub ntiaj teb yog ci heev, nrog albedo ntawm 80 feem pua, siab dua Venus. Thiab txaus txaus, nws nyob ze rau nws lub hnub qub, tsuas yog 1/42 ntawm qhov kev ncua deb ntawm Venus mus rau lub hnub (0.017 astronomical units). Yog li ze rau lub teeb qhov chaw thiab yog li reflective, koj tuaj yeem xav txog yuav tsum ci li cas.
Lub ntiaj teb yog lub ntiaj teb gaseous nrog 29 lub ntiaj teb loj thiab 4.6 lub ntiaj teb radii. Muab nws qhov loj thiab qhov ntom ntom, nws raug cais raws li Neptunes khoom. Cov khoom no tsis tshua muaj vim tias nws muaj lub siab albedo lossis vim nws yog ib yam khoom zoo li Neptane (ib feem peb ntawm tag nrho cov exoplanets uas tau lees paub yog cov khoom zoo li Neptane). Nws tsis tshua muaj vim nws nyob ze rau nws lub hnub qub ua tswv rau Neptune cov khoom nyob ntawm no txhua qhov!
Feem ntau, cov ntiaj chaw uas ya ze rau lawv cov hnub qub yog cov roj loj loj (xws li "kub Jupiters") lossis cov ntiaj chaw pob zeb txog qhov loj ntawm lub ntiaj teb. Vim tias yog tias koj tsis yog daim ntaub thaiv cev nqaij daim tawv zoo li yav dhau los, koj yuav raug noj thiab rub los ntawm cov hnub qub hauv lub sijhawm luv luv (hais tias, 100 lab xyoo), ua rau koj muaj lub hauv paus me me.
Qhov no yog qhov tseeb tshwj xeeb tshaj yog thaum nws los txog rau cov hnub qub hluas. Piv txwv li, lub ntiaj teb lub hnub qub lub hnub qub (LTT 9779), uas yog kwv yees li 80 feem pua qhov loj ntawm peb lub hnub, kuj yog lub hnub qub G-sequence. Tab sis piv rau lub hnub lub hnub nyoog 4.6 billion xyoo "hnub nyoog nruab nrab txiv ntxawm", lub hnub qub tseem yog "tus txiv neej hluas" tsawg dua 2 billion xyoo. Thaum ntsib nrog ib tug hluas hnub qub uas muaj hluav taws xob muaj zog heev, nws yuav luag tsis yooj yim sua rau txhua lub ntiaj teb qhov loj ntawm Neptune kom kaw rau hauv nws qhov chaw sab nrauv los ntawm nws tus kheej lub ntiajteb txawj nqus. Nws cov hydrogen thiab helium yuav tsum tau muab tshem tawm, tawm hauv nws nrog lub pob zeb liab qab.
Saib ncaj qha rau ntawm daim duab ntawm lub voj voog ntawm lub hnub qub thiab lub sij hawm orbital, nws txoj cai yog lub voj voog ntawm lub ntiaj teb (unit: Earth radius), thiab nws abscissa yog lub sij hawm orbital (unit: hnub). Nws tuaj yeem pom tau tias ze rau lub hnub qub (lub sij hawm orbital luv heev), muaj cov ntiaj chaw ib los yog ob zaug lub vojvoog ntawm lub ntiaj teb; Ntawm qhov deb dua me ntsis, cov pa roj loj loj tuaj yeem ruaj khov; Thiab cov khoom zoo li Neptune nyob nruab nrab, lawv feem ntau nyob deb. Cov khoom zoo li Neptune tsis tshua pom muaj nyob hauv daim duab peb sab, yog li thaj tsam no tseem hu ua "Neptune suab puam."
Tab sis lub ntiaj teb lo lus nug (lub pentagram hauv daim duab) yog ib qho piv txwv ntawm "Neptune suab puam." Vim tias nws nyob ze rau nws lub hnub qub, nws muaj lub voj voog me me, mus ncig lub hnub qub hauv 0.8 hnub, uas txhais tau hais tias ib "xyoo" saum toj no tsuas yog 19 teev xwb.
Qhov no ze rau lub hnub qub, lub ntiaj teb qhov kub thiab txias yuav tsum tsis txhob txias. Yog lawm, nws qhov sib npaug ntawm qhov kub yog ze li ntawm 2000K, uas yog ze rau qhov kub thiab txias ntawm lub ntsej muag liab, yog li nws tseem hu ua Ultra-kub Neptune. Yog li cov lus nug yog: yuav ua li cas muaj peev xwm ua tau ib lub ntiaj teb me me, gaseous, dominated los ntawm hydrogen thiab helium, tuav nyob rau hauv nws cov huab cua ntawm xws li huab cua kub?
Qee cov kws tshawb fawb tau kwv yees tias lub ntiaj teb yuav yog Jupjup-loj loj ua ntej nws tau muab nws cov khoom siv los ntawm nws lub hnub qub, tawm hauv lub cev nrog lub cev loj ntawm Neptune. Tab sis nws yog ib qho nyuaj rau lub ntiaj teb loj heev kom poob ntau qhov loj hauv lub sijhawm luv luv nrog cov cua daj cua dub thiab kub kub (lub teeb evaporation) ib leeg. Yog li lub ntiaj teb kuj tseem tab tom ntsib lwm txoj hauv kev ntawm cov khoom ntws tawm, xws li Roche Lobe Overflow (RLO).
Roche lobe overflow ntawm no feem ntau yog hais txog qhov tshwm sim uas thaum lub ntiaj teb loj heev tau ze rau lub hnub qub (xws li nkag mus rau Roche txwv ntawm lub hnub qub), nyob rau hauv qhov kev txiav txim ntawm tidal quab yuam ntawm lub hnub qub, cov roj sab nraud ntawm lub ntiaj teb. nthuav dav dhau Roche lobe ntawm lub ntiaj teb nws tus kheej, ua rau poob loj ntawm cov khoom siv hauv ntiaj teb.
Lub ntiaj teb tam sim no yuav nyob rau hauv tus txheej txheem ntawm kev hloov ntawm lub ntiaj teb loj heev mus rau ib lub pob zeb, ua tsaug rau kev sib xyaw ntawm evaporation los ntawm cov hnub qub hluav taws xob thiab Loche lobe spillover los ntawm tidal rog. Tsuas yog vim li cas cov txheej txheem qeeb qeeb tau ua rau tsis meej pem.
Hauv ib daim ntawv luam tawm thaum Lub Kaum Hli 2023 hauv phau ntawv xov xwm Monthly Royal Astronomical Transactions, cov kws tshawb fawb tau saib X-rays los ntawm lub ntiaj teb lub hnub qub uas siv lub XMM-Newton space telescope. Lawv pom tias lub hnub qub yeej softer dua li peb xav. Tsis tsuas yog nws muaj qhov sib txawv qeeb qeeb, tab sis cov X-rays nws tawm tsis yog ze li qhov xav tau, tsuas yog 15 npaug zog li nws cov phooj ywg. Yog lawm, kuv xav tias nws yog ib tug tub sab ntsuj plig, tab sis kuv tsis xav tias yuav yog ib tug kws tshawb fawb tsis muaj zog. Tsis muaj zog stellar hluav taws xob tej zaum yuav yog ib qho laj thawj uas lub ntiaj teb muaj peev xwm tswj tau qhov cua.
Tam sim no cov lus nug yog: raws li ib tug kub Neptune, dab tsi piav nws 80 feem pua superhigh albedo? Cov roj av hauv peb lub hnub ci muaj qhov zoo tshaj plaws, 50 feem pua ntawm albedo ntawm Jupiter. Nrog rau qhov kev xav zoo li no, yuav tsum muaj qee yam tshwj xeeb ntawm lub ntiaj teb no, thiab nws cov huab cua yuav zais qee qhov zais cia.
Hmoov zoo, lub ntiaj teb tsis nyob deb dhau (tsuas yog 264 lub teeb-xyoo), thiab nrog kev pab ntawm qhov chaw tsom iav nrog lub peev xwm infrared, peb tuaj yeem pom dab tsi hauv nws qhov chaw los ntawm kev sib kis spectrum.
Astronomers siv Spitzer, Hubble thiab Webb telescopes los soj ntsuam lub ntiaj chaw huab cua. Muaj tseeb tiag, ntxiv rau qhov xav tau ntawm hydrogen thiab helium, huab cua yog qhov txawv txav hauv cov hlau, ntau pua zaus ntau dua li lub hnub! Ua tib zoo tshuaj xyuas ntawm cov spectrum tau qhia tias cov huab cua hauv huab cua tau ua los ntawm silicates.
(* Nyob rau hauv astronomy, cov ntsiab lus uas tsis yog hydrogen thiab helium yog sau ua ke hu ua metallic ntsiab)
Silicates yog cov khoom tseem ceeb xws li pob zeb, xuab zeb, thiab iav, thiab lub ntiaj teb pob zeb zoo li lub ntiaj teb yog ua los ntawm silicates. Nyob ntawm seb muaj pes tsawg leeg, qhov kub ntawm cov silicates feem ntau yog ntau tshaj li ob txhiab degrees (los yog ntau tshaj ib txhiab degrees rau iav). Muab lub ntiaj teb qhov sib npaug ntawm qhov kub ntawm ze li 2, 000 degrees, nws yeej tuaj yeem vaporized yog tias nws muaj xuab zeb ntawm nws. Tab sis tsis yog tag nrho. Ntxiv rau cov silicates no, cov kws tshawb fawb tau pom tias cov huab kuj tseem muaj cov hlau titanium. Hauv lwm lo lus, qhov saum npoo ntawm lub ntiaj teb yog npog nrog ib txheej ntawm "titanium xuab zeb huab", tsis xav tias lub peev xwm rov qab muaj zog heev, nrog rau tag nrho lub ntiaj teb yog daim iav loj.
Xav txog ib puag ncig: lub pob hluav taws loj loj dai saum ntuj, ncig los ntawm huab cua ntawm cov hlau vapor. Thaum qhov kub thiab txias txias dua, cov huab cua hnyav hlau no ua rau "peb nag" thiab poob. Cov hlau ua kua yog tom qab ntawd evaporated dua ntawm qhov kub thiab txias, thiab lwm yam.
Ok, yog li los xaus: yog vim li cas lub ntiaj teb no tuaj yeem nyob hauv cov suab puam Neptune?
1. Txawm hais tias nws nyob ze rau nws lub hnub qub, nws lub hnub qub lub hnub qub tsis muaj zog heev hauv X-rays thiab nws lub hnub qub cua tsis muaj zog;
2. Cov ntsiab lus hlau ntawm lub ntiaj teb huab cua yog siab heev, uas ua rau nws tag nrho cov huab cua hnyav heev thiab nyuaj rau tshuab tawm;
3. Lub siab albedo tshwm sim los ntawm cov hlau huab thaiv feem ntau ntawm lub hnub qub hluav taws xob, uas tseem tiv thaiv lub ntiaj teb los ntawm overbaking.
Cov laj thawj no zoo li plausible txog tam sim no, tab sis qhov paub tsis meej ntawm no super-kub Neptune tsuas yog daws tau yooj yim. Tej zaum nws yuav raug soj ntsuam ntau ntxiv los ntawm JWST yav tom ntej, hauv kev cia siab tias muaj pov thawj ntxiv yuav pab daws qhov tsis paub.
