Изменения

Тела размером до 400 км в поперечнике обычно имеют неправильную форму и потому планетарами не считаются, их аналоги в Солнечной системе — кометы и астероиды. Наименьшие подлинные планетары, аналоги карликовых планет Солнечной системы, имеют массу от 10-5 до 0,05 МЗ М_З (масс Земли). Они обладают сферической формой, обычно внутренне неоднородны (расслоены на ядро, мантию и кору) и могут проявлять вулканическую активность — обычно в результате приливного разогрева. Атмосферы нет. Поверхность покрыта загрязнённым льдом из смеси различных газов, гладка и лишена кратеров.

Планетары размерами порядка Марса и больше (0,05 — 0,5 МЗМ_З) обладают горячими недрами и более-менее вулканически активны даже без приливного воздействия. Если извержения достаточно часты, то они обеспечивают планету разреженной, неоднородной и нестабильной атмосферой из микроскопических пылинок. Для удержания нормальной газовой атмосферы тяготения планетара недостаточно — вулканические газы улетучиваются с планеты (водород и гелий) или замерзают (все остальные вещества). Также и при проходе сквозь молекулярное облако планетар захватывает не молекулы, а лишь пылинки, которые оседают на его поверхность в виде рыхлого грязного снега.

Планетар массой 0,6-0,8 МЗ М_З уже способен удержать атмосферу из азота, неона и угарного газа. Молекулы этих веществ довольно редки в космосе, и поэтому атмосферы из них образуются весьма разреженные. Азот и угарный газ накапливаются до тех пор, пока их парциальное давление не достигнет давления насыщенного пара (оно сильно зависит от температуры, но не превышает 0,1 кПа для азота и 0,01 кПа для СО). После этого рост давления прекращается, и вновь поступающие молекулы осаждаются только в твёрдом виде. Неон же остаётся газообразным и при более высоком давлении, поэтому у старых блуждающих планет этой группы атмосферы в основном неоновые. Поверхность их покрыта азотно-угарным льдом. Существуют немногочисленные неоновые земли с температурой в узком диапазоне около 25 К и давлением выше 43 кПа (0,04 атм), на которых присутствует жидкий неон в виде облаков или небольших водоёмов, покрытых коркой азотного льда. За время жизни планетара (до 10 млрд лет) плотность атмосферы никогда не достигает значений, при которых начинается парниковый эффект, и температура не поднимается выше 30-40 К.

При массе 0,8-1 МЗ М_З планетар может удержать гелий. Поскольку он встречается в космосе в 1000 раз чаще любого из вышеперечисленных газов, атмосфера растёт намного быстрее, и за время жизни планетара достигаются весьма значительные давления и температуры. У планетара, обросшего атмосферой с давлением 10 атм (90 % гелия, 10 % неона), уже начинает проявляться парниковый эффект. Температура поднимается выше 65 К, азотно-угарный лёд тает, и планетар покрывается глобальным двухслойным океаном. Нижний слой состоит из азота, верхний из жидкого СО, а по его поверхности плавают метановые льдины. Испарение из океана почти отсутствует, и гелий-неоновая атмосфера остаётся безоблачной.

Если масса планетара превышает 1 МЗМ_З, то он удерживает не только гелий, но и водород, концентрация которого в космосе в 10 раз выше. Масса атмосферы, а вместе с ней давление и температура, растут на порядок быстрее, чем у гелиевых земель. Сперва планетар нагревается до стадии азотно-угарного океана, а к наступлению «зрелого возраста» давление доходит до 80 атм, температура до 140 К, и океан испаряется вместе с метановым льдом. Планетар окутывается слоем азотных, угарных и метановых облаков. При высоком содержании метана возможно его частичное сжижение и образование метановой гидросферы, с реками и озёрами, как на Титане, или даже морями. Твёрдая поверхность водородной земли сложена в основном «песком» из твёрдых аммиачно-водяных льдинок. Мощные ветры, вызванные вращением планетара, создают обширные поля барханов, ориентированных с востока на запад. Типичный состав атмосферы после испарения океана: 45 % по массе водорода, 37 % гелия, по 6 % азота, угарного газа и неона.

Чем массивнее планетар, тем быстрее он аккумулирует атмосферу и тем сильнее нагревается. При массе 3,5 МЗ М_З давление водородно-гелиевой атмосферы достигает 1000 атм (как на дне Марианской впадины), а температура 273 К, то есть точки таяния водяного льда. В зависимости от общей массы воды может образоваться как глобальный океан глубиной в десятки и сотни километров, так и сравнительно мелкие океаны земного типа, перемежающиеся континентами. Твёрдая поверхность суперземли сложена уже не льдами, как у более лёгких и холодных планетаров (все льды растаяли), а горными породами, аналогичными земным базальтам океанского дна. Гигантское давление препятствует испарению из океанов, поэтому круговорота воды нет, вся она сосредоточена в океанах и внутренних морях — ни рек, ни ледников, ни облаков не существует. Поверхность континентов выглядит как совершенно сухая пустыня, выровненная постоянным восточным ветром ураганной силы. Океанская вода отличается высокой солёностью, дно покрыто толстым слоем метаногидратов. Вблизи подводных геотермальных источников встречаются оазисы примитивной бактериальной жизни.

При массе планетара свыше 10 МЗ М_З он представляет собой газовый гигант — существенная доля его массы приходится на водородно-гелиевую атмосферу. По строению и составу гигантские планетары мало чем отличаются от холодных планет-гигантов с окраин планетных систем. Ещё более крупные объекты (свыше 3000 МЗМ_З) представляют собой коричневые карлики и, таким образом, не относятся к описываемой категории.

Рассчитанные мной звёздные величины и собственные движения для планетаров различных радиусов и альбедо на разных расстояниях от Солнца помещены в таблице: [[Файл:Planetar table.jpg]]