Не след дълго след изобретяването на телескопа се разбира, че

Не след дълго след изобретяването на телескопа се схваща, че Юпитер е най-голямата планета в Слънчевата система, като тя остава най-голямата, която знаем, съвсем 400 години. Сега обаче, при съществуването на толкоз доста екзопланети, върхът ѝ е строшен неведнъж.

Въпреки това нямаме прецизен отговор на въпроса коя е най-голямата – само че има няколко кандидата.

Повечето от разногласията, когато Международният астрономически съюз (МАС) основава определение за планетите през 2005 година, се концентрираха върху изключените от групата – като Плутон. Но въпроси останаха и във връзка с доста огромните обекти.

Считаме, че планета е тяло, което обикаля към звезда (или има взаимна орбита с нея), само че не е задоволително солидно, с цел да провокира термоядрен синтез в ядрото си, както би направила друга звезда. Допълнителни условия са да е постигнала хидростатично равновесие (което множеството от нас назовават съвсем сферична форма) и да господства динамично в своя район. Продължават разногласията за това какво в действителност значи „ да господства “, само че това е проблем за по-малките планети, а не за огромните.

Особеното при по-големите обекти е, че е по-лесно да се синтезира деутерий, в сравнение с водород. Така се основава категорията обекти, известни като кафяви джуджета, които имат задоволително гравитационно налягане, с цел да стопят атомите на деутерия в ядрото, само че не и на водорода. Тъй като деутерият е необичаен, кафявите джуджета излъчват дребна част от светлината на същинска звезда, заради което е много мъчно да бъдат различени от елементарните планети.

Някои астрономи желаят кафявите джуджета да бъдат включени в категорията на планетите, а някои даже стигат до там да упорстват тази категория да обхване и белите джуджета. В подобен случай белите биха били най-малките, само че най-масивните планети, които сме откривали.

МАС обаче отхвърля и двете разширения на определението. Той дефинира границата като: „ Пределната маса за термоядрен синтез на деутерий (понастоящем изчислена на 13 юпитерови маси за обекти с металичността на Слънцето) “. Както се вижда от последната част на това изказване, масата, нужна за започване на термоядрен синтез, зависи ненапълно от състава на галактическото тяло. Без да знаем съотношението на водорода към по-тежките детайли, има диапазон, в който не можем да отличим планетите и кафявите джуджета.

Определението на МАС също по този начин изключва обекти, които са прекомерно огромни по отношение на обектът, към който обикалят. Това е от голяма важност в тази ситуация на по този начин наречените „ междузвездни планети “, които се носят свободно из галактиката, без да имат звезда или кафяво джудже, което да ги притегля. Има догатки, че може да има повече такива планети, в сравнение с елементарни, само че те се откриват доста по-трудно. Въпреки това наскоро в мъглявината Орион бяха видяни съвсем 100.

Някои от тях са доста огромни – в диапазона на размерите, в който биха могли да бъдат кафяви джуджета (например 2М1207-3900). Вместо да спорим с МАС (поне до момента в който не трансформират определението си), ще ги изключим от нашето разглеждане.

Юпитер

Дори откакто стеснихме конкуренцията по този метод, най-верният отговор е: не знаем. В оценките ни за масите на екзопланетите има известни съмнения, които стават още по-големи, когато става въпрос за размера им. Тези неточности са задоволително огромни, с цел да се припокрият главните кандидати, а на всичкото от горната страна доста от тях също по този начин не могат да бъдат категоризирани с убеденост като планети или кафяви джуджета.

GQ Lupi b е един от кандидатите, според от това дали се стопява деутерий или не. Правени са най-малко четири опита за оценка на радиуса ѝ, при които са получени стойности, вариращи от 1,8 пъти радиуса на Юпитер до 4,6 пъти. Последната оценка е с изключително огромна несигурност, тъй че този звяр може да е с радиус до 6 Юпитера (повече от 200 пъти размера на нашия гигант). Причината, заради която тази е толкоз сложна за оценка, е, че тя е доста млада, а на тази възраст планетите към момента имат доста топлота. Температурата на GQ Lupi b е някъде към 2000°С, заради което е мъчно да се каже дали това е единствено топлота от образуването или се прави и някакъв термоядрен синтез. Освен това той е толкоз надалеч от звездата си (3,3 пъти по-далеч в сравнение с Нептун от Слънцето), че не можем да измерим масата му, наблюдавайки гравитационни резултати. От друга страна пък, комбинацията от топлота и разстояние от звездата му са аргументите да можем да гледаме непосредствено този голям обект.

GQ Lupi b до Нептун

Несигурността във връзка с HD 100546b е още по-голяма, като оценките за размера, масата и дали въобще е планета се разграничават доста. Дръжте я под око, в случай че не за друго, то най-малко тъй като тя оглавява класацията по мярка в Архива на екзопланетите на НАСА, само че евентуално е по-добре да не й връчваме трофея към момента.

По отношение на PDS 70 b има по-малко различия. Една от оценките на радиуса ѝ го дефинира като 2,72 пъти по-голям от този на Юпитер, до момента в който друга просто споделя, че сигурно е по-голям от 1,3 радиуса на Юпитер. Това я слага като мощен кандидат за най-обемната планета, в случай че се изключат вероятните кафяви джуджета. Статутът ѝ на планета не е под въпрос, като масата ѝ – някъде сред 2 и 8 пъти на Юпитер – я прави огромна, само че много по-малка от нужната за синтез.

DH Taurib има доста сходен размер на PDS 70 b, само че над нея витаят спекулации, че може да е кафяво джудже.

Ако тази неустановеност ви разочарова, може би ще предпочетете HAT-P-67 b. За разлика от упоменатите преди този момент, тази планета минава през лицето на своята звезда, както се вижда от Земята. Това ни дава оценка на радиуса, който е 2,085 пъти по-голям от този на Юпитер, с извънредно дребен късмет за неточност. Тя обаче сигурно не е кандидат за най-масивната планета – масата ѝ е по-близка до тази на Сатурн, в сравнение с до тази на Юпитер, което приказва за доста ниска компактност поради това, че е издута от близостта си до своята звездата.

Съществуват обаче още много планети с приблизителни размери, доста близки до тези на HAT-P-67 b (една от тях в действителност е нищожно по-голяма), само че с доста по-голяма възможност за неточност в изчисленията за размера ѝ, тъй че в реалност всяка от тях може да бъде най-голямата…