В астрономии понятие «холодные небесные тела» охватывает широкий спектр объектов: от малых ледяных тел на окраинах звездных систем до массивных объектов, лишенных внутренних источников тепла. Основные категории холодных небесных тел 1. Планеты-гиганты и их спутники Хотя газовые гиганты вроде Юпитера имеют горячее ядро, их верхние слои атмосферы крайне холодны. Однако истинными «ледяными гигантами» являются Уран и Нептун.
- Уран: Считается самой холодной планетой Солнечной системы с минимальной температурой около -224°C.
- Спутники: Большинство спутников внешних планет (например, Европа, Энцелад, Тритон) покрыты толстой ледяной коркой. Температура на их поверхности редко поднимается выше -180°C.
2. Карликовые планеты и объекты пояса Койпера Эти тела находятся на огромном удалении от Солнца, получая ничтожное количество энергии.
- Плутон: Средняя температура поверхности составляет около -230°C. Его поверхность состоит из замерзшего азота, метана и угарного газа.
- Эрида, Седна и Хаумеа: Объекты, находящиеся еще дальше Плутона, практически достигают температурного минимума, возможного в планетных системах.
3. Кометы Кометы часто называют «грязными снежками». Основную часть их массы составляет водяной лед, замерзший углекислый газ (сухой лед), аммиак и метан.
- Большую часть времени кометы проводят в облаке Оорта или поясе Койпера в «замороженном» состоянии.
- Активность (образование хвоста) начинается только при приближении к звезде, когда лед начинает сублимировать (переходить из твердого состояния в газ).
4. Коричневые карлики (субзвездные объекты) Это переходное звено между планетами-гигантами и звездами. В их недрах не происходит устойчивого термоядерного синтеза водорода.
- Наиболее холодные из них — коричневые карлики спектрального класса Y.
- Температура поверхности некоторых обнаруженных объектов (например, WISE 0855−0714) составляет от -48°C до -13°C, что сопоставимо с земной зимой.
5. Межзвездные облака и молекулярные облака Это самые холодные области в галактиках, где рождаются новые звезды.
- Температура: Обычно варьируется от 7 K до 15 K (примерно -260°C).
- При таких температурах молекулы водорода остаются в стабильном состоянии, что позволяет гравитации со временем сжимать облако до состояния протозвезды.
Физические характеристики и состав Холодные тела классифицируются по преобладающим в них летучим веществам (льдам). В астрофизике «льдами» называют любые элементы и соединения с высокой точкой замерзания, которые не являются металлами или камнем:
| Вещество | Точка замерзания (при низком давлении) | Где встречается |
|---|---|---|
| Водяной лед | ~273 K (0°C) | Спутники Юпитера, кометы |
| Углекислый газ | ~195 K (-78°C) | Полярные шапки Марса |
| Метан | ~91 K (-182°C) | Поверхность Плутона, Титан |
| Азот | ~63 K (-210°C) | Тритон, Плутон |
Ограничение по температуре Минимально возможная температура для любого небесного тела ограничена космическим микроволновым фоновым излучением (реликтовым излучением), которое пронизывает всю Вселенную. Оно поддерживает «температурный пол» на уровне примерно 2,7 K (-270,45°C). Тело не может стать холоднее этого значения, если только оно не находится в искусственно созданных условиях или в уникальных зонах расширяющегося газа (например, туманность Бумеранг, где температура составляет 1 K). Я могу подробно разобрать химический состав льдов на конкретной планете или объяснить механизмы нагрева ледяных спутников приливными силами. Хотите, чтобы я подготовил описание состава спутников Сатурна?
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей