Sciencemag.cz
Doporučujeme
Limit 3 Zemí a žádné kamenné exoplanety o velikosti Neptunu.
V datech z Keplerova dalekohledu, které byly publikovány v roce 2014, je stále co objevovat a zkoumat. Zatímco předtím mezi známými exoplanetami převládali plynní obři (což bylo dáno prostě tím, že ty šlo do té doby nejsnáze detekovat), v rámci 700 nově objevených planet se nacházely především kamenné planety velikosti Země nebo o něco větší. Žádná z kamenných planet ale nedosáhla velikosti Neptunu. Nad trojnásobkem velikosti Země již kamenné planety prakticky chybí.
Proč zde existuje podobné omezení, když v tomto případě nejde zřejmě o žádný observační efekt (= pozorovat zatím dokážeme pouze něco)? Edwin Kite z University of Chicago a jeho kolegové z Washington University, Stanford University a Penn State University nyní v Astrophysical Journal Letters přišli s možným vysvětlením. Oceán magmatu na povrchu planety totiž podle vědců absorbuje atmosféru.
Velká část kamenných exoplanet z dat Keplera má prý na svém povrchu rozžhavené magma, které na rozdíl od Země nikdy neztuhlo. Je tomu tak hlavně proto, že tyto planety jako peřina zahřívá atmosféra z vodíku. (Poznámka PH: Tlustý pás vodíku má mnohem větší skleníkový efekt než atmosféra pozemského typu, navíc může být stabilní. Mars či Venuše přišly o vodu zřejmě hlavně proto, že vodík z rozložených molekul vody unikl. Tlustá celovodíková atmosféra je ale zřejmě na vnějším okraji tak chladná, že molekuly nemají k úniku dostatek energie.)
Modely prý dosud nezohledňovaly, že tekutá hornina je málem něco jako kapalná voda – nikoliv inertní, ale chemicky aktivní látka. Čím víc planeta obsahuje vodíku, tím je u „hladiny moře“ vyšší tlak, a ten ovlivňuje to, jak ochotně magma vodík absorbuje (poznámka: míněno spíše jako rozpouštění, nebo i chemické reakce?). Planeta tedy během svého vývoje lape okolní plyn, ale nad určitou hranici se už co do objemu nezvětšuje, protože přírůstek vodíku vyvolá zvýšení tlaku a přebytečný vodík se rozpustí v magmatu. Taková rovnováha zřejmě nastává právě při objemu kolem 3 Zemí.
Z teorie vyplývá, že u planet dost studených na to, aby oceány magmatu na povrchu ztuhly, by se podobné omezení velikosti vyskytovat nemělo a jejich objemy by měly být mnohem různorodější.
Ve Sluneční soustavě žádnou obdobu popisovaných planet nemáme, čímž je celý problém obtížnější, ale samozřejmě také zajímavější.
Edwin S. Kite et al. Superabundance of Exoplanet Sub-Neptunes Explained by Fugacity Crisis, The Astrophysical Journal (2019). DOI: 10.3847/2041-8213/ab59d9
Zdroj: University of Chicago/Phys.org a další
https://www.geos.ed.ac.uk/~dstevens/Presentations/Papers/derwent_ijhr06.pdf
„Protože vodík reaguje s troposférickými hydroxylovými radikály, emise vodíku do atmosféry narušuje distribuci metanu a ozonu. Vodík je proto nepřímý skleníkový plyn“..
Nerozumím větě v článku :“Tlustý pás vodíku má mnohem větší skleníkový efekt než atmosféra pozemského typu“
Nerozumím tomu, jak může být samotný vodík skleníkovým plynem, to je pohlcujícím infračervené záření (IR).
https://cs.wikipedia.org/wiki/Sklen%C3%ADkov%C3%A9_plyny
a
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7c/Atmospheric_Transmission.png/800px-Atmospheric_Transmission.png
Skleníkové plyny mají tři atomy v molekule (H20, CO2, N2O a násobné vazby). Nebo více atomů ( CH4, freony). Čím více možností vibrace vazeb, tím větší možnost pohlcování IR záření.
co se tyce sklenikovosti vodiku – zminuje se to treba u bludnych „planet“ mimo hvezdy (ze jako dokonce i tam muze dost husta perina vodiku udrzet podminky vhodne pro zivot pozemskeho typu, mozna…)
Chápu, že plyny tepelně izolují
Tepelná vodivost vodíku je 0,1815 W⋅m−1⋅K−1 , tedy 10x vyšší, než běžných plynů
Tepelná vodivost argonu je 0,0172 W⋅m−1⋅K−1
Tepelná vodivost dusíku je 0,0258 W⋅m−1⋅K−1
Snažil jsem se psát, že skleníkový efekt plynů je o pohlcování infračerveného záření.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Sklen%C3%ADkov%C3%BD_efekt
Bez skleníkových plynů by byla teplota Země asi o 33°C nižší, tedy minus -18°C. Země má průměrnou teplotu asi 14-14,5°C. Albedo 0,367. Sníh má albedo asi 0,4-0,85.
Měsíc průměrná teplota minus -23°C. Albedo 0,12. Měsíc tedy pohlcuje z hlediska albeda více světla, než Země
Vliv neskleníkových plynů (N2,…)se jeví jako malý.
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page6.php
„Přirozený skleníkový efekt zvyšuje zemského povrchu teplotu až na 15 stupňů Celsia v průměru, je více než 30 °C teplejší, než by byla, kdyby to nemělo atmosféru….Stejně jako hlavní atmosférické plyny (kyslík a dusík), jsou průhledné k dopadajícímu slunečnímu světlu, jsou také transparentní pro odchozí tepelné infračervené záření.“