Справочник автора/Планеты

Материал из Posmotre.li
Перейти к: навигация, поиск

Планеты. Какие? Нет, не однообразные, не с трактиром, базаром и церковью и не очень кстати оказавшиеся под боком. Потому что здесь Справочник Автора, а не Вукипедия. Это научно-популярная статья о планетах, как их понимает современная наука и как их должен понимать фантаст, претендующий на звание научного.

Содержание

Генезис

Прежде всего, где их искать?

Планеты могут образоваться не у всех звёзд. Совершенно точно не у голубых: они бесплодны, если вы понимаете, о чём я. А если без шуток юмора, то голубые звёзды живут слишком мало, чтобы у них успели образоваться планеты.

Если вам нужна не абы какая планета, а с развитой или даже разумной жизнью, то выкиньте из списка белые и красные звёзды. Они слишком заняты пальбой друг по другу из маузеров. Ладно, хватить каламбурить: белые звёзды живут достаточно, чтобы обзавестись планетами, но не настолько долго, чтобы на этих планетах завелась жизнь, либо это совсем выморочные белые карлики. А красные — либо очень тусклые красные карлики, либо сильно проэволюционировавшие красные гиганты, которые свои старые жизнеспособные планеты съели, а на свежеразогретых, бывших ледяных, ничего зародиться не успеет: век красного гиганта тоже недолог.

Короче: землеподобные планеты живут только вокруг звёзд классов от К до F V (от оранжевых до желто-белых главной последовательности). Но и это ещё не всё. Если протозвезда наворачивает обороты слишком вяло, когда рождается, у неё не сформируется большого протопланетного диска. А если она старая и низкометалличная, то в этом диске будет только водород, и планеты, соответственно, будут только Юпитерами.

Впрочем, планеты могут быть и блуждающими — выброшенными из своей системы и свободно странствующими по космосу. Такие рано или поздно могут быть захвачены гравитационным полем чужой звезды, в том числе и такой, которой «в норме» планет не полагается. При этом, поскольку планета уже прошла все предварительные этапы формирования, для развития жизни на новом месте ей потребуется меньше времени, чем планете, формирующейся с нуля, точнее микробы успешно переживут это странствие и долгое замораживание. Впрочем, орбита захваченной планеты будет, скорее всего, сильно вытянутой и для жизни не пригодной. Хотя достаточно высокоразвитая цивилизация может пережить такое путешествие (которое вполне может длиться миллионы лет с превращением планеты в ледяной шар с замёрзшей атмосферой) и даже сделать его преднамеренным и управляемым.

Теперь, откуда они берутся?

Как уже отмечалось выше и в статье «Звёзды», когда звезда рождается, у нее может сформироваться протопланетный диск. Это значит, что когда облако газа и пыли только начинает сжиматься, оно приобретает форму не шара, а юлы. Потом центральное утолщение обособляется в звезду, а по краям юлы из газа и пыли начинают формироваться планеты.

Для начала — немного терминологии: газы, льды и металлы. Газы — это водород и гелий. Металлы — это все остальные, более тяжелые элементы, в том числе и неметаллы: в астрономии и кислород металл. Льды — это летучие соединения металлов с водородом, например, вода, аммиак и метан, или друг с другом, например угарный и углекислый газ. Газы и льды вместе называются летучими веществами.

Сначала нарождающаяся планетная система имеет форму роя планетезималей — небольших комков, похожих на астероиды, хаотически вращающихся по неустойчивым орбитам. Они собирают пыль и льды и растут, а иногда сталкиваются, разбиваются и превращаются в пыль и льды. Постепенно они частично разлетаются кто куда, частично слепляются в комья размером от Луны до Марса.

Потом в середине загорается звезда. Сперва ее излучение выметает внутреннюю систему от остатков газов, и начинает плавить льды. Во внутренней системе остаются только тугоплавкие соединения, которые превращаются в горные породы и продолжают аккрецию на имеющиеся планетезимали; в результате получаются каменистые планеты. Чем ближе к звезде, тем более тугоплавким должно быть вещество, чтобы там остаться, поэтому близкие (нижние) планеты — плотные и тяжелые, дальние (верхние) — неплотные и легкие.

Во внешней системе тем временем завершается аккреция газовых гигантов. Все газы, еще остающиеся там, и те, что нагнаны с внутренней системы, собираются вокруг крупнейших планетезималей, способных удержать водород своей гравитацией, и в итоге получаются гиганты, в которых больше водорода, чем собственно планетезимали. В некоторых случаях, если орбиты газовых гигантов неустойчивы, их может перебросить во внутреннюю систему в результате гравитационного взаимодействия (раскидав при этом все каменистые планеты) или вообще выбросить долой из системы. В Солнечной системе, к счастью, ни один газовый гигант к Солнцу не попёр, но астрономы-экзопланетологи нашли немало систем, где произошло именно это.

Звезда разгорается ярче и выметает мусор уже и из внешней системы; только на её тёмных окраинах, т. н. поясе Койпера и рассеянном диске, сохраняется первозданный неубранный статус-кво. А на внутренних планетах тем временем начинается первая геологическая эра — катархей, или гадей. Они уже сформировались и достигли нужного размера, но дифференциации у них ещё нет, тектоника, вулканизм и планетарное динамо не запущены. Крупный мусор всё ещё там, и периодически падает на планеты, совершая т. н. позднюю тяжелую бомбардировку.

Все каменистые планеты на стадии катархея одинаковы. Однородные, безмолвные, с первозданной атмосферой из метана и аммиака, периодически обстреливаемые падающими булыжниками. А вот от того, что произойдет дальше, и зависит, какая планета получится.

Что есть что у планеты?

Итак, какие они бывают?

Климат

Циркуляция в атмосфере и гидросфере. Схема термической и галинной циркуляции в океанах: (а) — криоэра с резким континентальным климатом, (б) — термоэра с тёплыми муссонными дождями, достигающими полярных областей

Из одного того, что планета землеподобная, не следует, что это будет Сочи. Климат планеты зависит от различных ее особенностей: океана, года и суток, особенностей орбиты и наклона. Тонкости климата отличают планету-курорт, где нежатся аристократы Галактической Империи, от планеты-тюрьмы, куда свозят на скотовозках воров, шлюх и диссидентов, потому что никто в здравом уме туда добровольно не полетит.

Необычные орбиты

Кроме привычных нам эллиптических орбит, планеты могут ходить вокруг звёзд и по нестандартным орбитам. Для того, чтобы такие орбиты были стабильными, необходимо присутствие третьего тела: коричневого карлика, объекта, среднего по массе между звездой и планетой, на том же расстоянии от звезды, что и сама планета. Выглядит коричневый карлик, в зависимости от расстояния между ним и планетой, либо как винно-красная яркая звезда, либо как багрово-полосатое зловещее светило размером от Луны и выше.

Личные инструменты
Пространства имён
Варианты
Действия
Навигация
Инструменты