Снеговая линия (астрономия)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Снегова́я ли́ния — в астрономии и планетологии характеристика протопланетной системы звезды, расстояние от светила, на котором температура становится достаточно низкой для того, чтобы простые летучие соединения (такие как вода, аммиак, метан, молекулярные азот и хлор) переходили в твёрдое состояние[1].

В зависимости от используемой теоретической модели, используются различные значения температур, при которых в протопланетном диске создаются такие условия — порядка 140—170 К, если речь идёт о воде[2]. Этому соответствует расстояние 2,7-3,1 а. е., что примерно посередине между современными орбитами Марса и Юпитера, в поясе астероидов. Далее следуют снеговые линии углекислого газа, метана и, наконец, угарного газа. Последняя в нашей системе находится примерно на орбите Нептуна.

Затвердевшие частицы агломерируют в гранулы и становятся доступными для поглощения формирующимися космическими телами. Таким образом в Солнечной системе за границей водной снеговой линии образовались газовые гиганты[3]. В настоящий момент можно наблюдать резкое увеличение доли сконденсировавшихся летучих соединений в составе твёрдых тел Солнечной системы на расстояниях, соответствующим снеговым линиям этих соединений[1].

Снеговой линией также называют расстояние, начиная с которого твёрдое состояние воды стабильно даже под воздействием прямых солнечных лучей. В нашей Солнечной системе это примерно 5 а. е. — чуть ближе орбиты Юпитера[4][5]. То есть во внешнем поясе астероидов, где в начальный период существования Солнечной системы температура была ниже[6], а среда — гораздо менее прозрачной для солнечного излучения, мог образовываться лёд; и часть этого льда сохранилась до настоящего времени в местах, куда прямые солнечные лучи не доходят (под поверхностью, в кратерах). Когда же такие слои льда обнажаются, происходит их быстрое испарение. Так, на Церере, радиус орбиты которой — 2,77 а. е., испарение льда на полюсах практически не происходит, тогда как в кратере Оккатор (где недавно наблюдались утренние туманы[7]) его скорость составляет 2 см/год[8]

Снеговые линии можно наблюдать и в других звёздных системах, находящихся на стадии формирования[9][10].

Термин заимствован из понятия «снеговая линия» в геологии, где он обозначает уровень поверхности на нашей планете, выше которого происходит накопление атмосферных осадков в твердом виде, преобладающее над их таянием и испарением.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Erik Gregersen. The Inner Solar System: The Sun, Mercury, Venus, Earth, and Mars. — NY: The Rosen Publishing Group, 2010. — 245 с.
  2. Rebecca G. Martin, Mario Livio On the Evolution of the Snow Line in Protoplanetary Discs (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. — 2012. — Vol. 425. — P. L6. — DOI:10.1111/j.1745-3933.2012.01290.x. — arXiv:1207.4284.
  3. Kaufmann William J. Discovering the Universe. — W.H. Freeman and Company, 1987. — P. 94. — ISBN 0-7167-1784-0.
  4. Remote infrared observations of parent volatiles in comets: A window on the early solar system
  5. Water in the Small Bodies of the Solar System // Protostars and Planets V. — University of Arizona Press, 2007. — P. 863–878. — ISBN 0-8165-2654-0.
  6. Gough D. O. Solar Interior Structure and Luminosity Variations (англ.) // Solar Physics. — 1981. — Vol. 74, fasc. 1. — P. 21-34. — DOI:10.1007/BF00151270. — Bibcode1981SoPh...74...21G.
  7. A. Nathues, M. Hoffmann, M. Schaefer, L. Le Corre, V. Reddy, T. Platz, E. A. Cloutis, U. Christensen, T. Kneissl, J.-Y. Li, K. Mengel, N. Schmedemann, T. Schaefer, C. T. Russell, D. M. Applin, D. L. Buczkowski, M. R. M. Izawa, H. U. Keller, D. P. O’Brien, C. M. Pieters, C. A. Raymond, J. Ripken, P. M. Schenk, B. E. Schmidt, H. Sierks Sublimation in bright spots on (1) Ceres (англ.) // Nature. — 2015. — Vol. 528. — P. 237-240. — DOI:10.1038/nature15754. — BibcodeG.
  8. (March 21-24 2016) "Behavior and Stability of Ground Ice on Ceres: Initial Clues from Dawn". 47th Lunar and Planetary Science Conference: 2401. Проверено 23 July 2016. 
  9. Снег в молодых планетных системах
  10. Stellar Outburst Brings Water Snow Line Into View