Два сорта планет

[Evalmer]

Крупные планеты Солнечной системы (планеты-гиганты типа Юпитера) более чем на 99% состоят из газовой смеси. А их жалкий (менее 1%) остаток – это как раз та самая твердая примесь, из которой (более чем на 99%) состоят мелкие (типа Земли) планеты Солнечной системы.

Строго говоря, планеты земного типа составляют крохотные ядра планет-гигантов. При этом сами планеты земного типа можно рассматривать в качестве планет-гигантов, утративших свои газовые компоненты. И произошло это событие, надо полагать, в результате включения в недрах Солнца термоядерных реакций, позволивших нашей звезде засветиться. Возникший поток солнечного излучения "изжарил" ближайшие к звезде планеты-гиганты, выпарив их газы.

Так и сформировались (в порядке удаления от Солнца) планеты: Меркурий, Венера, наша Земля и Марс. А более далекие (и потому менее сильно подвергшиеся тепловому воздействию звезды) планеты, сумели (в отличие от планет земной группы) сохранить свой первородный химический состав. Это (опять-таки в порядке удаления от Солнца): Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.


Сравнительные размеры самой крупной полузвезды (Юпитер) и самой крупной планеты земной группы - ядро полузвезды (Земля).

А в какую тепловую зону Солнца («горячую», где формировались землеподобные небесные тела, или в «холодную» область планет-гигантов) попал пояс астероидов?

[Gromveld]

Поскольку считается, что Фаэтон был похож на Землю, то он должен был попасть в «теплую» зону планет земного типа.

[Evalmer]

Поскольку считается, что Фаэтон был похож на Землю, то он должен был попасть в «теплую» зону планет земного типа.

В том то и дело, что изначально Фаэтон мыслился небольшой (меньше Меркурия) планетой, поскольку, в противном случае, он был бы легко наблюдаем на небе – гипотеза Боде.

Позже (когда открыли два первых астероида) Фаэтон стали считать погибшей планетой – гипотеза Ольберса.



Но, при этом, забыли уточнить, к какому именно классу планет Фаэтон должен был принадлежать, до своей гибели. Только по старой привычке (не более), его все так же продолжали причислять к классу планет земного типа. И так до тех самых пор, пока не решили, что Фаэтона просто и не существовало никогда на свете – гипотеза Шмидта.

Правда, так решили не все (большинство, но не все), и появилась идея, что Фаэтон вполне мог бы быть и планетой-гигантом, типа Сатурна – гипотеза Овендена.

Так, что Ваше утверждение:

считается, что Фаэтон был похож на Землю

является лишь гипотезой Боде, и не отвечает на поставленный вопрос о том, в какую тепловую зону Солнца следует отнести пояс астероидов.

[Gromveld]

А что меняется от того

в какую тепловую зону Солнца следует отнести пояс астероидов.

[Evalmer]

Меняется взгляд на природу Фаэтона

[Gromveld]

Ну и где граница между планетами-гигантами и планетами земного типа?

[Evalmer]

Кинетическая энергия (E) молекул атмосферы планет, имеет вид:
E = μ υ² / 2
где μ – масса молекулы, υ – тепловая скорость ее движения.
С другой стороны, первая космическая скорость для планеты имеет вид:
υ² = γ M/ R
где m – масса планеты, R – ее радиус, γ – гравитационная постоянная.
Нетрудно убедиться, что
M ~ E R / μ
где E – можно рассматривать в качестве энергии облучения планеты ее звездой. μ – в нашем случае (молекулярная масса гелия) величина постоянная и из пропорциональной зависимости может быть исключена. R– радиус планеты, величина не очень удобная и от нее лучше перейти к параметру плотности:
ρ ~ M / R¬3
Тогда:
M¬2 ~ E¬3 / ρ
Или (в нашем грубом приближении, полагая плотность примерно постоянной величиной в пределах 1 – 3 г/см3), имеем:
M¬2 ~ E¬3
Данная формула и определяет (в первом приближении) критическую массу планеты (Mкр), подвергающуюся облучению собственной звезды (параметр E), при котором происходит потеря легких газов (водорода и гелия) атмосферой планеты.

Mкр ≈ ½ √ E¬3
Формула «границы» между планетами-гигантами и планетами земного типа.

К примеру, для Юпитера (Е = 50,4 ватта на квадратный сантиметр) Mкр ≈ 177 земных масс.
Поскольку масса Юпитера реально оказалась больше этого критического параметра, то и планета «осталась» в разряде планет-гигантов.
Для Марса (Е = 586) имеем Mкр ≈ 7000 земных масс. Марс, явно, не дотянул до массы, обеспечившей бы ему удержание водородно-гелиевой оболочки. И потому, Марс оказался планетой земного типа.

[Gromveld]

На расстоянии 2,8 а.е. от Солнца (в районе злополучного Фаэтона), солнечная постоянная составляет 173,5 Вт/см2 . По вашей формуле Мк = 460 масс Земли. Т. е. чтобы Фаэтон существовал в ранге планеты-гиганта, его масса не должна была бы быть ниже этого порога.
Фаэтон был массивнее Юпитера?

[Evalmer]

Получается, что так.

[Kari Valen]

На расстоянии 2,8 а.е. от Солнца (в районе злополучного Фаэтона), солнечная постоянная составляет 173,5 Вт/см2 . По вашей формуле Мк = 460 масс Земли. Т. е. чтобы Фаэтон существовал в ранге планеты-гиганта, его масса не должна была бы быть ниже этого порога.
Фаэтон был массивнее Юпитера?

Получается, что так.

Получается не совсем так. В основном современную массу Юпитер набрал за счет водородно -гелиевых атмосфер планет земной группы. До 4.56 млрд.лет все планеты были относительно одинаковой массы. Свои водородно - гелиевые атмосферы планеты земной группы потеряли относительно быстро, под воздействием нейтронного излучения Солнца.