Гелієва планета
Гелієва планета — теоретичний різновид екзопланет, які утворюються з маломасивних білих карликів шляхом втрати маси. Звичайні газові гіганти, такі як Юпітер і Сатурн, складаються більшою частиною з водню, меншою — з гелію. Гелієва планета, однак, формується в середовищі, збідненому воднем, оскільки весь водень перероблено материнською зорею на гелій.
Теорія
Є кілька теоретичних уявлень про те, як могли б сформуватися гелієві планети.
Випаровування водню з гігантських планет
Гелієва планета може утворюватися шляхом втрати водню газовою планетою, що обертається близько до зорі. За рахунок випаровування зоря позбудеться легких газів набагато швидше, ніж важчих, і з часом це може призвести до майже повної втрати водню, хоча більша частина гелію залишиться[1].
Сценарій утворення гелієвих планет (на відміну від звичайних планет-гігантів) реалізується у разі перебування газового гіганта на близькій до зорі орбіті. Водень ефективно википить з атмосфери й уникне гравітаційного захоплення цією планетою. Атмосфера планети відчуватиме великі витрати енергії; легкі гази легше випаровуються, ніж важкі, тому частка гелію в залишковій атмосфері буде неухильно зростати. Такий процес триватиме до стабілізації й майже повної втрати всього водню близько 10 мільярдів років (залежно від конкретних фізичних умов на планеті й зорі). Гарячі нептуни є кандидатами для такого сценарію.
Втрата водню також призводить до зникнення з атмосфери метану. На крижаних гігантах метан природно утворює цикл плавлення, випаровування, подальшої рекомбінації й конденсації. Але після втрати водню більша частина атомів вуглецю не матиме можливості сполучатися з воднем в атмосфері, і з плином часу це призведе до зникнення метану з атмосфер гарячих гігантів[1].
Кипіння білих карликів
Гелієва планета також може утворюватися з маломасивного білого карлика шляхом втрати маси. Втрата маси перетворить його на велетенську планету протягом тривалого часу, і ця планета буде автоматично збіднена воднем.
Один зі сценаріїв передбачає симбіотичну подвійну зорю типу AM Гончих Псів, що складається з двох гелієвих ядер білих карликів, оточених гелієвим акреційним диском, утвореним внаслідок перетікання речовини від менш масивного до масивнішого білого карлика[2].
Примітки
- Staff Writers, Yuk Yung (Jun 16, 2015). Helium-Shrouded Planets May Be Common in Our Galaxy. SPACE DAILY. Pasadena CA (JPL). Процитовано 19.03.2016.
- Seager, S.; M. Kuchner; C. Hier-Majumder; B. Militzer (2007). Mass-Radius Relationships for Solid Exoplanets. ApJ 669: 1279. Bibcode:2007ApJ...669.1279S. arXiv:0707.2895. doi:10.1086/521346.