Супер-Венера

[А.К]

Представим планету массой окололо 5-7 земных, с очень плотной углекислой атмосферой, с атмосферным давленнием около 1000 атм. Из-за близости к Солнцу и парникового эффекта температура такой планеты может достигнуть 3000 градусов.

Кора, разумеется, расплавлена, и представляеь собой кипящий лавовый океан. атмосфера представляет собой «полужидкий-полугазообразный» океан из сверхкритического углекислого газа (то есть CO2, находящегося в состоянии сверхкритической жидкости  из-за высокого давления и температуры) и насыщена парами металлов (поскольку температура выше температуры кипения бгльшинства металлов).

Получается такая чудовищная Супер-Венера.

Насколько реалистичная такпя планета?

Вроде бы, нечто пододобное даже обнаруживали в числе экзопланет.

[Valhallan Guardsman]

атмосфера представляет собой «полужидкий-полугазообразный» океан из сверхкритического углекислого газа (то есть CO2, находящегося в состоянии сверхкритической жидкости

Я правда не очень уверен, что при температуре в 3000 градусов CO2 еще будет существовать как химическое соединение. 

Насколько реалистичная такпя планета? Вроде бы, нечто пододобное даже обнаруживали в числе экзопланет.

Ну тут я так полагаю вопрос по сути насколько столь массивная планета в принципе может образовываться так близко от светила. Но это.. вопрос уже из достаточно узко-специализированной сферы, конкретно астрофизики. 

[de_Trachant]

планету массой окололо 5-7 земных, с очень плотной углекислой атмосферой, с атмосферным давленнием около 1000 атм. Из-за близости к Солнцу и парникового эффекта температура такой планеты может достигнуть 3000 градусов.

Планета. M/Me 6, R/Re 1,85, P 5,22 г/см3, Ageom 0,689 (взял венерианские плотность и альбедо). R = 11786 km, Pпов = 1000 atm. Rб.п/о = 0,005 Ae. Teff = 2951,58C (2678,58K)

Практически всё, что можно себе представить, будет находиться в таких условиях в состоянии сверхкрита, за исключением серной кислоты, озона, формамида, синильной кислоты и плавиковой кислоты (они будут газообразные). При этом планета не может удерживать молекулярный водород (и тем более гелий) при такой температуре - она должна быть в три раза больше по размерам. Вопрос: из чего состоит настолько тяжёлая атмосфера, если водород на планете отсутствует в значимых количествах?

Важно! Температура указана как эффективная для орбиты, температура самого парника не считалась. Допустим, парник добавляет 1500 градусов из 3000, тогда: Rб.п/о = 0,02 Ае. Принципиально это никакой разницы не даёт. 

Я правда не очень уверен, что при температуре в 3000 градусов CO2 еще будет существовать как химическое соединение. 

Эта статья говорит, что "конверсия начинается с температур выше 1500 градусов Цельсия, при температурах выше 6000 градусов начинается разложение СО на элементы".

 

Изменено 24 June пользователем de_Trachant

[А.К]

Планета.

О, спасибо, хороший анализ

из чего состоит настолько тяжёлая атмосфера, если водород на планете отсутствует в значимых количествах?

СО2 и азот?

Изменено 24 June пользователем А.К

[de_Trachant]

СО2 и азот?

Масса атмосферы Венеры = площадь Венеры * масса уравновешенного ртутного столба в граммах = ((0,9499*6371)^2 * Пи * 4) * (69981 мм. * 1,359 г.) = 437,77*10^21 г.. Масса самой Венеры - 4867,7 * 10^21 кг, т.е. масса атмосферы составляет аж 0,009% от массы планеты.

Зная молярную массу каждого вещества, и его процентное соотношение в атмосфере, можно высчитать молярную массу венерианской атмосферы, и удельный вес каждого вещества в этой атмосфере. Получается, что из общей массы 422,5 *10^21 г (97,7%) приходится на СО2, и 15,3 *10^21 г (2,26%) - на N2. Следовательно, 4,7 *10^21 г СО2 (и 7,37 *10^21 г. азота) даёт нам одну атмосферу давления. (да, это простейшая экстраполяция, и она скорее всего некорректна для этой планеты, т.к. посчитав такие же значения по Земле, получаем 3,53 для СО2 и 5,55 для азота, что даёт нам отношение земных цифр к венерианским как 0,75; а земных к марсианским, например, 2,4, а к титанским - 6,6, интересные в общем выводы, надо вычислить от чего такое зависит)

Соответственно, прямо-экстраполярически, чтобы получить 1000 атмосфер, надо (при венерианском соотношении СО2 и N2) иметь атмосферу массой 4721 *10*21 г.. При заданных шести массах Земли (6*5972,6 *10^21 кг) это будет 0,013% от массы планеты. В принципе, ничего невозможного, это атмосфера в 1,5 раза более относительно планеты массивная, чем венерианская.

[А.К]

В принципе, ничего невозможного, это атмосфера в 1,5 раза более относительно планеты массивная, чем венерианская.

То есть планета получается достаточно реалистичная.

Температура около 3000 градусов. Расплавленная кора - лавовый океан. Атмосфера с давлением 1000 атм.  -  "океан" СО2 в сверхкритическом состоянии и пары металлов, "выпаренных" из коры. 

[А.К]

Ну тут я так полагаю вопрос по сути насколько столь массивная планета в принципе может образовываться так близко от светила.

Вряд ли она образовалась там. Очевидно, такая орбита - следствие ранних миграций в системе. 

Изменено 24 June пользователем А.К

[Рюрик]

Ну тут я так полагаю вопрос по сути насколько столь массивная планета в принципе может образовываться так близко от светила.

вполне могла мигрировать на такую орбиту в период гравитационной нестабильности

[sergey289121]

Ну тут я так полагаю вопрос по сути насколько столь массивная планета в принципе может образовываться так близко от светила. Но это.. вопрос уже из достаточно узко-специализированной сферы, конкретно астрофизики. 

Так есть же газовые гиганты расположенные близко к звезде, на уровне Меркурия или ближе.