Разбираемся, какая планета самая большая и тяжелая во Вселенной
И как взаимосвязаны размер и масса планет.
«Несколько столетий назад первопроходцы-мореплаватели определили расположение континентов и форму нашей планеты, а ученые рассчитали ее размер. Сейчас же мы пытаемся выяснить масштабы и состав всего космоса», – однажды отметил британский космолог и астрофизик Мартин Рис. Каждый школьник знает, что самая большая планета Солнечной системы – это Юпитер. А что, если отправиться дальше во Вселенную?
Между планетой и звездой большая разница, но некоторые планеты могут быть значительно больше, чем все, что мы имеем в нашей Солнечной системе. Фото: ATG Medialab / ESA.
Юпитер может быть самой большой и тяжелой планетой в Солнечной системе. Но стоит добавить ему веса – его размеры тут же уменьшатся.
Дело в том, что если у объекта слишком много массы, его ядро начинает превращать более легкие элементы в более тяжелые. Так, если увеличить массу Юпитера в 80 раз и больше – получится не планета, а звезда, превращающая водород в гелий.
Юпитер может быть самой большой и массивной планетой в Солнечной системе, но если добавить к нему массу то это уменьшит его. Фото: Lunar and Planetary Institute
Но граница между планетами и звездами не так проста. При массе примерно в 13-80 раз больше массы Юпитера получится субзвезда. Их еще называют коричневыми карликами.
NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).
Такие пограничные с звездами объекты будут синтезировать «дейтерий + дейтерий» в гелий-3 или тритий, при этом оставаясь приблизительно того же размера, что и Юпитер. Но имея гораздо большую массу.
1Gai.ru / NASA / JPL-Caltech / UCB.
Один из примеров коричневых карликов – Глизе 229b. И хотя он примерно в 20 раз тяжелее Юпитера, его размеры составляют всего 47% радиуса пятой планеты Солнечной системы.
Глизе 229 — красный карлик, вокруг которого вращается Глизе 229b, коричневый карлик, который синтезирует только дейтерий. Хотя Глизе 229b примерно в 20 раз больше массы Юпитера, это всего около 47% его радиуса. Фото: Т. Накадзима и С. Кулкарни (Калифорнийский технологический институт), С. Дарранс и Д. Голимовски (JHU), НАСА
Наконец, переходим к планетам. Самые тяжелые находятся на невидимой границе с коричневыми карликами – субзвездами. А если дело касается размеров – самые большие планеты имеют вес, который составляет нечто среднее между весом Сатурна и Юпитера.
Причем чем тяжелее будет планета, тем меньше будет ее размер, пока она не превратится в звезду в результате ядерного синтеза. При превышении определенной массы атомы внутри больших планет начнут сжиматься настолько сильно, что такое утяжеление приведет к сокращению ее размеров. Это происходит и в нашей Солнечной системе, что объясняет, почему Юпитер в три раза тяжелее Сатурна, но только на 20% больше в размере.
Wikimedia Commons MarioProtIV
Еще один пример – экзопланета Kepler-39b. Это одна из самых тяжелых известных планет – ее масса в 18 раз больше, чем у Юпитера, отчего она находится прямо на границе между планетой и коричневым карликом. Но если взглянуть на ее радиус – он всего на 22% больше радиуса Юпитера.
Юпитер может быть всего в 12 раз больше диаметра Земли, но самые большие планеты на самом деле менее массивны, чем Юпитер, а более массивные сжимаются по мере увеличения массы. NASA Ames / W. Stenzel; Принстонский университет / Т. Мортон.
На фото – Юпитер в «разрезе». Если удалить все слои атмосферы, его ядро выглядело бы, как скалистая суперземля. Планеты, сформированные с меньшим количеством тяжелых элементов, могут быть намного больше и менее плотными, чем Юпитер. Но во многих солнечных системах планеты состоят из гораздо более легких элементов без крупных скалистых ядер внутри. Wikimedia Commons Kelvinsong.
Например, WASP-17b. Это одна из крупнейших планет, которая была обнаружена в 2009 году. Ее радиус в 2 раза больше радиуса Юпитера, но вес составляет всего 48,6% от его массы. Можно найти и еще несколько планет, которые больше Юпитера, но лишь немногие будут его тяжелее.
ЕКА / Хаббл и НАСА
Каков итог? Наш Юпитер можно смело отнести к крупнейшим планетам всей Вселенной. Конечно, можно найти побольше и потяжелее, но самые массивные планеты окажутся меньше Юпитера, а самые крупные по размеру – гораздо легче.
Источник
Самые большие объекты во Вселенной
Вселенная огромна. Нам трудно вообразить ее истинные размеры. Ученые говорят, что с момента Большого взрыва она разрослась настолько, что у нее фактически нет края. Мы не можем видеть всю Вселенную, но те ее места, которые открыты для нашего взора тоже содержат множество тайн, загадок и прочих необычных вещей. В прошлом мы уже писали о самых больших структурных объектах во Вселенной. Сегодня поговорим об одиночных: начиная от самого большого астероида и заканчивая самой большой галактикой в видимом нами пространстве космоса.
Выглядит жутковато, да?
Справка: Один световой год — это единица измерения расстояния в астрономии, равная расстоянию, которое свет проходят в вакууме за один земной год.
Самый большой астероид в Солнечной системе
Такой астероид может натворить много дел.
Ранее самым большим астероидом Солнечной системы являлась Церера. Диаметр объекта составляет около 950 километров. Вторым по размеру считалась Паллада с диаметром 512 километров. А Веста занимала третью строчку самых больших из известных астероидов Солнечной системы, уступая по размерам Палладе, но обгоняя ее по массе.
После того, как ученые перевели Цереру в разряд карликовых планет, Паллада стала занимать верхнюю строчку самых больших (по размерам) астероидов в Солнечной системе. Однако астрономы уточнили размеры Весты и оказалось, что она больше Паллады. Диаметр Весты составляет 530 километров. Таким образом, Веста стала не только самым большим, но и самым массивным астероидом нашей Солнечной системы.
Самый большой спутник планеты в Солнечной системе
Сравнительные размеры Ганимеда с другими спутниками Солнечной системы и Землей
Спутник газового гиганта Юпитера Ганимед является самым большим спутником в Солнечной системе. Его диаметр составляет 5268 километров.
Ганимед является одним из четырех самых крупных спутников Юпитера, которые наряду с Ио, Европа и Каллисто первым открыл итальянский математик, философов и астроном Галилео Галилей. Имя Ганимед вплоть до середины 20-го века не использовалось. Галилей называл открытые им спутники «планетами Медичи», а сам Ганимед — Юпитер III или «третий спутник Юпитера».
Ученые считают, что под поверхностью Ганимеда есть огромный океан, воды в котором содержится гораздо больше, чем на Земле.
Самый большой спутник экзопланеты
У звезды WASP-12, расположенной на расстоянии в 870 световых лет от нас, находится экзопланета WASP-12b. Напомним, что экзопланетами называют планеты, которые находятся вне Солнечной системы.
В 2012 году планету WASP-12b исследовали российские ученые. Они предположили, что у нее есть спутник. Такая возможность была основана на анализе яркости (блеска) звезды. По особенностям изменений блеска можно рассчитать, какую долю площади диска звезды покрывает спутник. Ученые считают, что спутник имеет радиус 0,57 радиуса Юпитера (он в 6,4 раза превышает размеры Земли). Такой большой размер и позволил предположить о существовании спутника.
Самая большая планета в Солнечной системе
Сравнение размеров Юпитера и Земли.
С диаметром 142 984 километра Юпитер является самой большой планетой Солнечной системы. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.
Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли. Он в 2,5 раза тяжелее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Гигант находится на расстоянии около 770 миллионов километров от Солнца и совершает полный оборот вокруг светила примерно за 11,9 земного года.
Пожалуй, самой известной особенностью Юпитера является его Большое Красное Пятно (БКП) – ураган, который продолжается на планете более 300 лет. Диаметр Пятна больше диаметра Земли.
Самая большая каменистая экзопланета
Художественное представление планеты BD+20594 b
Самая большая каменистая экзопланета была обнаружена космическим телескопом «Кеплер» в 2016 году в созвездии Овна, что в 500 световых лет от нас. Объект, получивший обозначение BD+20594b, тяжелее Земли примерно в 16 раз и обладает радиусом в 2,2 раза больше земного.
Ранее самой большой каменистой экзопланетой считался Kepler-10 c. Исследования говорили, что эта планета обладает радиусом, который в 2,35 раза больше земного, а ее масса примерно в 17 больше, чем у Земли. Однако более точные расчеты, проведенные в 2017 году, позволили установить, что планета Kepler-10c всего в 7,4 раза тяжелее Земли, а ее состав скорее ближе к газовым гигантам.
Самый большой газовый гигант вне Солнечной системы
Самый большой газовый гигант.
Определить самую большую экзопланету класса газовый гигнат – задача не из простых. Ученым необходимо учесть множество вещей. Например, в космосе существуют объекты настолько огромные, что их сложно назвать планетами. Они скорее похожу на звезду. В то же время их масса меньше минимально необходимой для поддержания ядерных реакций горения водорода и превращения в звезду. Такие объекты принято называть субзвездными.
Предположительно самой большой экзопланетой класса газовый гигант среди обнаруженных на данный момент является HD 100546 b, открытая в 2013 году. Она находится в 337 световых годах от Земли. Ученые считают, что HD 100546 b в 6,9 раз крупнее и в 20 раз тяжелее Юпитера.
Самая большая звезда во Вселенной
Глубокий бездонный космос.
В настоящее время самой большой звездой не только в нашей галактике Млечный Путь, но и в известной Вселенной является красный гипергигант UY Щита. Она находится примерно в 9500 световых лет от нас. По оценкам ученых, радиус UY Щита равен 1708 радиусам Солнца, однако он постоянно меняется и может достигать 2100 солнечных радиусов. Диаметр звезды составляет 2,4 миллиарда километров.
Размер нашего Солнца и звезды UY Щита (с увеличением в 7 раз)
Для понимания: если Солнце нарисовать маленьким кружочком диаметром 1 мм, то для UY Щита нужен будет круг диаметром 1,7-2,1 метра! Если поместить UY Щита в центр Солнечной системы, то ее фотосфера (излучающий слой звездной атмосферы) охватит орбиту Юпитера.
По современным оценкам астрономов, звезда UY Щита в 340 000 раз более яркая, чем наше Солнце.
Самая большая черная дыра
Если верить вот этой информации, примерно в 17 миллиардах световых лет от нас, в направлении созвездия Девы, находится квазар с предположительно самой массивной черной дырой в известной нам Вселенной. Объект носит очень сложное название SDSS J140821.67+025733.2.
Масса объекта SDSS J140821 легко возводит его в ранг ультрамассивных черных дыр. Значение этого параметра почти в 3 раза превосходит массу лидировавшей до этого ультрамассивной черной дыры квазара TON 618, чей показатель составляет 66 миллиардов масс Солнца. Масса нового лидера составляет 196 миллиардов солнечных масс. Его диаметр – 1,17 триллиона километров. Это более чем в 98 раз превышает диаметр орбиты Плутона в Солнечной системе.
Кстати, недавно ученые предложили идею, объясняющую, как такие сверхмассивные черные дыры вообще могли появиться во Вселенной.
Самая большая галактика во Вселенной
Сравнение самой большой галактики во Вселенной и нашего Млечного пути.
Самой большой по размерам (но не по массе) галактикой в обозримой Вселенной является галактика с малоприметным названием IC 1101. Ее диаметр составляет около 6 миллионов световых лет. Другими словами, чтобы преодолеть расстояние от одного ее края до другого, свету требуется 6 миллионов лет. Своими размерами IC 1101 обязана многочисленным столкновениям со значительно меньшими по размеру галактиками.
Галактика IC 1101 расположена примерно в одном миллиарде световых лет от нас. В ней содержится около 100 триллионов звезд. Для сравнения: в нашей галактике Млечный Путь может содержаться от 200 до 400 миллиардов звезд.
Подписывайтесь на наш Яндекс.Дзен. Там ежедневно публикуются материалы, которые не попадают на сайт.
Источник
Какова масса и объем наблюдаемой Вселенной?
Для нашего наблюдения доступна лишь ограниченная часть Вселенной, которую называют Метагалактикой. Каков же объем видимой Вселенной и масса всего вещества, сосредоточенного в ней?
Расчеты показывают, что ее масса составляет 10 50 тонн, или 10 53 кг. Это примерно в 100 секстиллион раз больше массы Солнца! Объём Вселенной примерно равен 3,5⋅10 80 м 3 или 350 квинвиджинтиллионов м 3 . Надо заметить, что при измерении массы вещества ученые столкнулись с большой проблемой, известной как скрытая масса. Дело в том, что ученые могут оценить массу отдельных объектов, например, звезд. Также они могут рассмотреть взаимодействие звезд друг с другом в рамках единой галактики. Казалось бы, общая масса галактики должна примерно соответствовать массе составляющих ее звезд. Однако анализ вращения галактик показывает, что это не так! Грубо говоря, галактики вращаются не так, как это предсказывается законами механики. Аналогично аномалии обнаружены и в поведении скоплений и сверхскоплений галактик.
Сегодня ученые полагают, что на звезды, планеты, спутники и иные «классические» космические объекты приходится только 0,4% массы Вселенной. Ещё 3,6% – это межгалактический газ.
Аномалии в поведении галактик можно объяснить существованием так называемой темной материи. Это вещество, которое не участвует в электромагнитном взаимодействии, то есть оно не излучает свет. Однако темная материя обладает массой и участвует в гравитационном взаимодействии. Расчеты показывают, что на темную материю приходится 22% массы Вселенной.
Ещё одна проблема космологии заключается в кривизне нашего пространства. Теория относительности устанавливает связь между кривизной Вселенной и ее массой. Наблюдения показывают, что кривизна Вселенной равна или почти равна нулю, то есть мы живем в плоском мире евклидовой геометрии. Однако масса Вселенной даже с учетом темной материи слишком мала для того, чтобы Вселенная была плоская. В результате физикам пришлось ввести дополнительное понятие «темная энергия», на которую приходится 74% массы Вселенной. Честно говоря, даже сами ученые пока не до конца понимают физический смысл этой энергии, но тем не менее им приходится учитывать это понятие в своих теориях.
Список использованных источников
Источник