Нептунианские экзопланеты по размеру похожи на Нептун или Уран в нашей Солнечной системе.
Эти экзопланеты обычно имеют атмосферу с преобладанием водорода и гелия с ядрами или камнями и более тяжелыми металлами.
Нептун примерно в четыре раза больше по размеру или радиусу Земли и почти в 17 раз больше по массе или весу.
Нептунианские экзопланеты могут иметь смесь недр, хотя все они будут каменистыми с более тяжелыми металлами в их ядрах.
Эти экзопланеты обычно имеют атмосферу с преобладанием водорода и гелия.
Мы также открываем мини-Нептуны, планеты меньше Нептуна и больше Земли.
В нашей Солнечной системе таких планет нет.
Хотя Уран и Нептун в основном состоят из водорода и гелия, оба также содержат воду, аммиак и метан.
Поскольку эти три химических вещества обычно находятся в замороженном виде в виде льда в холодной внешней части Солнечной системы, Уран и Нептун часто называют «ледяными гигантами» (хотя их внутренности достаточно теплые, чтобы «лед» внутри них не был заморожен).
Исследователи обнаружили экзопланету ледяного гиганта на расстоянии 25 000 световых лет от нас в 2014 году.
Мы мало что знаем о его составе, из чего он состоит или какие элементы присутствуют в его атмосфере, но он находится на такой же орбите по отношению к своей звезде, как Уран по отношению к нашему Солнцу.
Трудно сказать много о составе далеких планет.
Космические телескопы, такие как Хаббл НАСА (а ранее Спитцер), собирают информацию об атмосферах планет, анализируя звездный свет.
Когда звездный свет проходит через атмосферу планеты, атомы и молекулы поглощают свет на определенных длинах волн, блокируя его из поля зрения телескопа.
Чем больше света блокирует планета, тем больше планета кажется.
Анализируя количество света, блокируемого планетой на разных длинах волн, называемого спектроскопией, исследователи могут определить, какие молекулы составляют атмосферу.
Спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) предназначен для обнаружения планет меньшего размера, чем Нептун, которые проходят через звезды, достаточно яркие, чтобы можно было проводить последующие спектроскопические наблюдения, которые могут предоставить состав атмосферы.
Экзопланеты Нептуна часто имеют густые облака, которые блокируют любой свет, скрывая следы молекул в атмосфере.
Космический телескоп Джеймса Уэбба сможет лучше изучить атмосферу экзопланет после запуска в 2021 году.
Астрономы были в восторге, обнаружив чистое небо на планете размером с Нептун под названием "HAT-P-11b" в 2017 году.
Без облаков, закрывающих обзор, они смогли идентифицировать молекулы водяного пара в атмосфере экзопланеты.
"HAT-P-11b" - газообразная планета с каменистым ядром, очень похожая на наш собственный Нептун.
В его атмосфере могут быть облака глубже, но объединенные наблюдения "Хаббла", "Спитцера" и "Кеплера" показали, что верхняя область безоблачна.
Такая хорошая видимость позволила ученым обнаружить молекулы водяного пара в атмосфере планеты.
Астрономы обнаружили горячие планеты размером с Юпитер и горячие суперземли в тесном объятии своих звезд.
Но так называемые «горячие Нептуны», атмосфера которых нагрета более чем до 1700 градусов по Фаренгейту (более 900 градусов по Цельсию), найти гораздо труднее.
На самом деле, до сих пор найдено лишь несколько горячих Нептунов.
Большинство известных экзопланет размером с Нептун, таких как "HAT-P-11b" выше, являются просто «теплыми», потому что они вращаются дальше от своих звезд, чем те, которые находятся в области, где астрономы ожидают найти горячие Нептуны.
Таинственная пустыня горячего Нептуна предполагает, что либо такие инопланетные миры редки, либо когда-то их было много, но с тех пор они преобразились.
Несколько лет назад астрономы с помощью Хаббла обнаружили, что один из самых теплых известных Нептунов (GJ 436b) теряет свою атмосферу.
Ожидается, что эта планета не испарится, но более горячим Нептунам, возможно, не так повезло.
Интенсивное излучение звезды может нагреть атмосферу до такой степени, что она ускользнет от гравитационного притяжения планеты, как отвязанный воздушный шар.
Выходящий газ образует гигантское облако вокруг планеты, которое рассеивается в космосе.
Это может иметь место для планеты под названием "GJ 3470b", «очень теплого Нептуна», которая теряет свою атмосферу в 100 раз быстрее, чем "GJ 436b".
Обе планеты находятся примерно в 3,7 миллиона миль (5,5 миллиона километров) от своих звезд.
Это десятая часть расстояния между самой внутренней планетой нашей Солнечной системы, Меркурием, и Солнцем.
Одна из причин, по которой "GJ 3470b" может испаряться быстрее, чем "GJ 436b", заключается в том, что он не такой плотный и менее способен гравитационно удерживать нагретую атмосферу.
Обе планеты вращаются вокруг красных карликов, но "GJ 3470b" вращается вокруг гораздо более молодой звезды, которой всего 2 миллиарда лет, по сравнению со звездой "GJ 3470b", возраст которой составляет от 4 до 8 миллиардов лет.
Более молодая звезда обладает большей энергией, поэтому она бомбардирует планету более сильным излучением, чем получает "GJ 436b".
Обнаружение двух испаряющихся теплых Нептунов подтверждает идею о том, что более горячая версия этих обычно далеких миров может быть классом планет в переходном состоянии.
Конечная судьба горячих и очень теплых Нептунов может заключаться в том, что они сожмутся до мини-Нептунов — планет с тяжелой атмосферой с преобладанием водорода, которые больше Земли, но меньше Нептуна.
Или они могут уменьшиться еще больше, чтобы стать суперземлями — более массивными каменистыми версиями Земли.
В 2016 году исследование показало, что миры с массой Нептуна могут быть наиболее распространенным типом планет, образующихся в ледяных внешних сферах планетарных систем.
Исследователи сосредоточились на планетах, обнаруженных с помощью метода, называемого гравитационным микролинзированием.
Исследование предоставило первое указание на типы планет, ожидающих обнаружения вдали от звезды-хозяина, где, по мнению ученых, планеты формируются наиболее эффективно.
Изучая частоту планет по сравнению с отношением масс планет и звезд и расстояниями между ними, они определили, что холодные миры с массой Нептуна, вероятно, являются наиболее распространенными типами планет за так называемой снежной линией — расстоянием от звезда, за пределами которой вода остается замерзшей во время формирования планет.
Считается, что в Солнечной системе линия снега располагалась примерно в 2,7 раза дальше Земли от Солнца, то есть сегодня она находится в центре главного пояса астероидов.
Исследуйте типы планет: газовые гиганты, нептунианские экзопланеты, суперземли и планеты земного типа.
Или перейдите к строительным блокам галактик: звездам!
