Ydy'r blaned greigiog yn fwy disglair neu'r blaned nwy yn fwy disglair? Y seren ddisgleiriaf yng nghysawd yr haul, o ran maint ymddangosiadol a Bond albedo, wrth gwrs yw cymydog y Ddaear, Venus. Fel planed, mae Venus yn llawer mwy disglair na'r sêr hynny yn ein barn ni, ac yn bendant dyma'r "seren ddisgleiriaf yn awyr y nos." Er bod y blaned ddisgleiriaf yng nghysawd yr haul yn un greigiog, ni ellir dweud yr un peth am y system solar allanol. Allwch chi ddychmygu byd gyda chymylau o anwedd metel a glaw titaniwm o'i gwmpas?
"Golau'r lleuad llachar cyn gwely, rhew a amheuir ar lawr gwlad". Gwyddom, er bod y lleuad yn cael ei alw'n olau'r lleuad, nid yw'r golau hwn yn cael ei allyrru gan y lleuad ei hun, ond yn adlewyrchu golau'r haul. Mae'r un peth yn wir am blanedau. Er bod y lleuad yn edrych yn llachar, mae hynny'n bennaf oherwydd ei fod mor agos atom ni, nid oherwydd ei fod yn adlewyrchu golau. Mae albedo'r lleuad mewn gwirionedd yn isel iawn, dim ond tua 10 y cant.
Yr adlewyrchiad lleiaf o wyth planed cysawd yr haul yw Mercwri, sydd, fel y lleuad, heb awyrgylch, gydag albedo o lai na 9 y cant. Nid yw planedau eraill yn rhy adlewyrchol os oes ganddynt awyrgylch o gwbl. Fel y Ddaear, mae ei albedo tua'r un peth â rhai'r planedau nwyol, tua 30%. Mae Iau ychydig yn fwy, 50 y cant. Ond Venus sydd â'r albedo uchaf. Diolch i'w awyrgylch trwchus a'i chymylau asid sylffwrig unigryw, mae gan Venus albedo o 76 y cant! Felly gellir dweud mai Venus yw'r gwrthrych disgleiriaf yn yr awyr ar ôl yr haul a'r lleuad.
Er mwyn i blaned fod "y harddaf", yn ogystal â'i hymddangosiad (albedo uchel), rhaid iddi hefyd fod yn ddigon agos at ei seren. Mae Venus, er enghraifft, nid yn unig yn chwythu ei holl gystadleuwyr i ffwrdd yn albedo, ond mae hefyd mewn perthynas boeth iawn â'r haul, dim ond 0.72 uned seryddol i ffwrdd o'r Haul (3/4 o'r pellter o'r Ddaear ), yn ail yn unig i Mercury. Felly y blaned ddisgleiriaf y tu allan i'n cysawd yr haul, rhaid iddi hefyd fod yn agos iawn at ei seren gwesteiwr.
Yn 2019, darganfu seryddwyr blaned brin o'r enw LTT 9779 b (TOI-193 b) wrth ymyl seren 264 o flynyddoedd golau i ffwrdd. Yn ôl y dull cludo, mae'r blaned yn llachar iawn, gydag albedo o 80 y cant, yn uwch na Venus. Ac yn sicr ddigon, mae'n agos iawn at ei seren gwesteiwr, dim ond 1/42 o'r pellter o Venus i'r Haul (0.017 uned seryddol). Mor agos at y ffynhonnell golau ac mor adlewyrchol, gallwch ddychmygu pa mor llachar y mae'n rhaid iddo fod.
Mae'r blaned yn blaned nwyol gyda 29 màs y Ddaear a 4.6 radiws y Ddaear. O ystyried ei faint a'i ddwysedd, mae'n cael ei ddosbarthu fel gwrthrych Neptunes. Mae'r gwrthrych hwn yn anghyffredin nid oherwydd bod ganddo albedo uchel neu oherwydd ei fod yn wrthrych tebyg i Neptane (mae traean o'r holl allblanedau a gadarnhawyd yn wrthrychau tebyg i Neptane). Mae'n brin oherwydd ei fod yn rhy agos at ei seren gwesteiwr i wrthrych Neifion fod yma o gwbl!
Fel rheol, mae planedau sy'n hedfan yn agos at eu sêr naill ai'n gewri nwy enfawr (fel "Jupiters poeth") neu'n blanedau creigiog tua maint y Ddaear. Oherwydd os nad ydych chi'n darian gnawd fel y cyntaf, byddwch chi'n cael eich bwyta a'ch tynnu gan y sêr mewn cyfnod byr iawn (dyweder, 100 miliwn o flynyddoedd), gan eich gadael â chraidd solet bach.
Mae hyn yn arbennig o wir pan ddaw i sêr ifanc. Er enghraifft, mae seren cynnal y blaned (LTT 9779), sydd tua 80 y cant maint ein haul, hefyd yn seren dilyniant G. Ond o'i gymharu â "ewythr canol oed" urddasol yr haul, 4.6 biliwn oed, mae'r seren yn dal i fod yn "foi ifanc" llai na 2 biliwn oed. Wrth wynebu seren ifanc ag ymbelydredd cryf iawn, byddai bron yn amhosibl i unrhyw blaned maint Neifion gloi yn ei hawyrgylch allanol gan ei disgyrchiant ei hun. Dylai ei hydrogen a'i heliwm fod wedi'u tynnu ymaith, gan ei adael â chraidd creigiog noeth.
Edrychwch yn uniongyrchol ar y graff o radiws planedol a chyfnod orbitol, ei gyfesuryn yw'r radiws planedol (uned: Radiws y Ddaear), a'i abscissa yw'r cyfnod orbitol (uned: diwrnod). Gellir gweld bod yn agos iawn at y seren (y cyfnod orbitol yn fyr iawn), yn y bôn mae planedau un neu ddwy gwaith radiws y Ddaear; Ar bellteroedd ychydig yn fwy, gall cewri nwy mawr fod yn sefydlog; A'r gwrthrychau tebyg i Neifion yn y canol, maen nhw ymhellach i ffwrdd gan amlaf. Anaml y canfyddir gwrthrychau tebyg i neifion yn y triongl, felly gelwir y rhanbarth hwn hefyd yn "anialwch Neifion."
Ond mae'r blaned dan sylw (y pentagram yn y llun) yn un o'r ychydig enghreifftiau o "anialwch Neifion." Oherwydd ei fod mor agos at ei seren, mae ganddi orbit bach iawn, yn mynd o gwmpas y seren mewn 0.8 diwrnod, sy'n golygu mai dim ond 19 awr y mae "blwyddyn" uwch ei ben yn para.
Mae hyn yn agos at y seren, ni ddylai tymheredd arwyneb y blaned fod yn oer. Ydy, mae ei dymheredd ecwilibriwm bron i 2000K, sy'n agos at dymheredd wyneb corrach coch, felly fe'i gelwir hefyd yn Neptune Ultra-hot. Felly’r cwestiwn yw: sut y gall planed fach, nwyol, gyda hydrogen a heliwm yn bennaf, ddal gafael ar ei hatmosffer ar dymheredd mor eithafol?
Mae rhai gwyddonwyr wedi dyfalu y gallai'r blaned fod wedi bod yn gawr maint Jupjup cyn iddi gael ei thynnu o'i deunydd gan ei seren, gan ei gadael â chorff maint Neifion. Ond mae'n anodd i blaned enfawr golli cymaint â hynny o fàs mewn cyfnod byr o amser gyda gwyntoedd serol a phobi poeth (anweddiad ysgafn) yn unig. Felly efallai bod y blaned hefyd yn profi ffyrdd eraill o all-lifo deunydd, fel Gorlif Lludedd Roche (RLO).
Mae gorlif llabed Roche yma yn cyfeirio'n bennaf at y ffenomen pan fydd planed anferth nwy yn mynd yn rhy agos at y seren (fel mynd i mewn i derfyn Roche y seren), o dan weithred grym llanw'r seren, nwy allanol y blaned yn ehangu y tu hwnt i labed Roche y blaned ei hun, gan arwain at golled fawr o ddeunydd planedol.
Mae'n bosibl bod y blaned bellach yn y broses o drawsnewid o blaned enfawr i blaned greigiog, diolch i gyfuniad o anweddiad o ymbelydredd serol a gorlifiad llabed Loche o rymoedd llanw. Mae pam mae'r broses mor araf wedi bod yn ddryslyd.
Mewn papur a gyhoeddwyd ym mis Hydref 2023 yn y cyfnodolyn Monthly Royal Astronomical Transactions, edrychodd ymchwilwyr ar belydrau-X o seren gwesteiwr y blaned gan ddefnyddio telesgop gofod XMM-Newton. Fe wnaethon nhw ddarganfod bod y seren yn llawer meddalach na'r disgwyl. Nid yn unig y mae ganddo gylchdro anarferol o araf, ond nid yw'r pelydrau-X y mae'n eu hallyrru bron mor gryf â'r disgwyl, dim ond 15 gwaith mor gryf â'i gymheiriaid. Wel, meddyliais ei fod yn fachgen ysbryd, ond nid oeddwn yn disgwyl bod yn ysgolhaig gwan. Gall ymbelydredd serol gwan fod yn un rheswm pam mae'r blaned yn gallu cynnal awyrgylch.
Nawr y cwestiwn yw: fel Neifion poeth, beth sy'n esbonio ei albedo superhigh 80 y cant? Mae gan y planedau nwy yng nghysawd yr haul, ar y gorau, 50 y cant o albedo Iau. Gydag adlewyrchedd mor uchel, mae'n rhaid bod rhywbeth arbennig am y blaned hon, ac efallai bod ei awyrgylch yn cuddio rhai cyfrinachau.
Yn ffodus, nid yw'r blaned yn rhy bell i ffwrdd (dim ond 264 o flynyddoedd golau), a gyda chymorth telesgopau gofod gyda galluoedd isgoch, gallwn weld beth sydd yn ei atmosffer trwy'r sbectrwm trawsyrru.
Defnyddiodd seryddwyr delesgopau Spitzer, Hubble a Webb i arsylwi awyrgylch y blaned. Yn sicr ddigon, yn ogystal â chyfansoddiad disgwyliedig hydrogen a heliwm, mae'r awyrgylch yn anarferol o uchel mewn metelau, gannoedd o weithiau'n fwy niferus na'r haul! Datgelodd dadansoddiad gofalus o'r sbectrwm fod y cymylau yn yr atmosffer wedi'u gwneud o silicadau mewn gwirionedd.
(* Mewn seryddiaeth, cyfeirir at elfennau heblaw hydrogen a heliwm gyda’i gilydd fel elfennau metelaidd)
Yn y bôn, pethau fel carreg, tywod a gwydr yw silicadau, ac mae planedau creigiog fel y Ddaear yn y bôn wedi'u gwneud o silicadau. Yn dibynnu ar y cyfansoddiad, mae berwbwynt silicadau yn gyffredinol yn fwy na dwy fil o raddau (neu hyd yn oed yn fwy na mil o raddau ar gyfer gwydr). O ystyried tymheredd ecwilibriwm y blaned o bron i 2,000 gradd, fe allai gael ei anweddu mewn gwirionedd pe bai ganddi unrhyw dywod arni. Ond nid dyna'r cyfan. Yn ogystal â'r silicadau hyn, mae gwyddonwyr wedi canfod bod y cymylau hefyd yn cynnwys y titaniwm metel. Mewn geiriau eraill, mae wyneb y blaned wedi'i orchuddio â haen o "gwmwl tywod titaniwm", does ryfedd bod y gallu adlewyrchiad mor gryf, ynghyd â'r blaned gyfan yn ddrych mawr.
Dychmygwch yr amgylchedd: pelen dân enfawr yn hongian yn yr awyr, wedi'i hamgylchynu gan gymylau o anwedd metel. Pan fydd y tymheredd yn oerach, mae'r cymylau metel trwm hyn yn cyddwyso'n "ddiferion glaw" ac yn cwympo. Yna caiff y metel hylif ei anweddu eto ar dymheredd uchel, ac ati.
Iawn, felly i grynhoi: pam y gallai'r blaned hon fod yn anialwch Neifion?
1. Er ei bod yn agos at ei seren, mae ei seren letyol yn wan iawn mewn pelydrau-X ac nid yw ei gwynt serol yn gryf;
2. Mae cynnwys metel awyrgylch y blaned yn uchel iawn, sy'n gwneud ei atmosffer cyfan yn drwm iawn ac yn anodd ei chwythu i ffwrdd;
3. Mae'r albedo uchel a achosir gan y cwmwl metel yn blocio'r rhan fwyaf o ymbelydredd y seren, sydd hefyd yn atal y blaned rhag gorbobi.
Mae'r rhesymau hyn yn ymddangos yn gredadwy hyd yn hyn, ond dim ond yn betrus y mae dirgelwch y Neifion hynod boeth hwn wedi'i ddatrys. Efallai y bydd JWST yn ei arsylwi'n fanylach yn y dyfodol, yn y gobaith y bydd mwy o dystiolaeth yn helpu i ddatrys y dirgelwch.
