вопрос о планетообразовании (многобукв)

[Kan]

ПРЕАМБУЛА:
 с образованием и свойствами звезд всё более-менее ясно -насколько знает об этом современная наука- : масса\температура зависят от кол-ва "строительного материала" и поколения (упрощенно - сначала были бело-голубые гиганты, их взрывы дали материал для рождения желтых карликов). и характеристики звезд - вполне линейны и предсказуемы: очень маленькая звезда гл.последовательности имеет низкую температуру и светимость - красный карлик. если протооблако было больше и позже - получится жетлый карлик, если еще больше - белая звезда, и так далее. и чем больше было стройматериала, тем больше у звезды размеры и температура. еще влияет на характеристики химсостав, но это уже детали. звезда может быть практически сколь угодно большой - есть сведения про прямо таки мегазвезды. и несмотря на рост массы\размеров звезда остается зведой..

АМБУЛА :
а что с планетами (точнее, с максимальными размерами оных)? с газовыми гигантами тоже более-менее понятно: если стройматериала много - получится что-то типа Урана. если очень много - то типа Юпитера или крупнее, до определенного предела. если газа-пыли было еще больше - получится тело переходного типа, нечто вроде инфракрасной звезды: давление в недрах планеты еще не хватает для запуска термоядерных реакций, но гравитационное сжатие вызовет разогрев недр настолько, что получится мощное тепловое излучение вовне (наверно, такая планета выглядит как мутный шар, на поверхность которого всплывают багровые пузыри раскаленного вещества). кажется такой объект называется коричневым карликом. если исходного стройматериала еще больше - то будет уже полноценная звезда, а не планета, наверное красный карлик. т.е. с ростом массы планета-гигант покинет категорию "газовые планеты-гиганты" и перейдет в категорию "звезды". понимаю, что это упрощенное описание..
кстати, если я не ошибаюсь, в центре каждой планеты-гиганта имеется ядро в виде аналога железно-кремниевой планеты. в период формирования системы с внутрених планет солнечным ветром была сдута основная часть газовой оболочки из легких элементов, а более спокойные условия вдали от звезды позворлили планетам-гигантам насобирать больше газа и стать этими самыми гигантами.  т.е. ядро газовой планеты и обычная планета земного типа - на самом деле практически одно и то же?

СОБСТВЕННО, ГЛАВНЫЙ ВОПРОС ДАННОЙ ТЕМЫ:
а вот как будут меняться характеристики чисто железо-кремниевых планет по мере увеличения их массы? ну вот чисто теоретически - протооблако предоставило для планетообразования определенное кол-во исходного вещества -мало-много-оченьмного- и процессы эволюции облака породили железокаменную планету определенной массы; досталось мало пыли - получилась маленькая планета, типа Марса и тем более Меркурия, спокойный мир с низкой тектонической активностью, низкой температурой недр, низкой гравитацией, и разреженой атмосферой, скорее всего без магнитного поля. если пыли досталось больше - появится планета крупнее, типа Земли или Венеры, и гравитация выше, и недра активнее, и атмосфера плотноее-толще, наличие разогретого активного ядра предполагает заметное магнитое поле. если пыли оказалось еще больше - то у более крупной чем Земля планеты гравитация соответственно выше, недра автивнее, и все остальные характеристики соответственно выше. но до какого предела масса такой планеты может увеличиваться? с газовым гигантом понятно - при увеличении массы\размеров (ну, непример до отметки "20 масс Юпитера") произойдет качественное изменение, и планета просто окажется звездой. а железо-кремниевая планета? больше, больше, больше?.. слышал про ограничения массы в 50 земных, но что будет при превышении этой величины? и, кстати, какая зависимость между массой и гравитацией? какакя гравитация у планеты с массой в 2 Земли? а в 10 масс? как долго можно наращивать массу такой планеты, пока произойдет качечственное превращение ее во что-то другое? и будет ли превращение? или каменная планета может быть сколь угодно большая - лишь бы хватило исходного стройматериала (пока гравитационное сжатие не разогреет недра до инициирования термоядерных реакций - и тело опять-таки станет звездой)? или будет мир хоть со стократной гравитацией и соответствующими условиями?..

[konstkir]

Вот познакомтесь с профильным сайтом и статьей:

http://www.allplanets.ru/model_of_planets.htm

Затем, возможно, у Вас появятся быть более конкретные вопросы.
И возможно даже, на них захочет ответить автор сайта - участница нашего форума.

А (многобукв) со слишком популярной информацией это зря.

[armadillo]

я пробовал тут обсуждать:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,81624.0.html

[Kan]

ну, многобуков - мера вынужденная. когда-то я уже задавал эти вопросы, в другом месте, и там в ответ меня просто погребли под горой второстепенных примечаний и той самой популярной информации. вот я и решил сразу отсечь ненужное - мол "я уже знаю то-то и тото, а интересует то-то и то-то", чтоб отвечающие не повторялись. заодно и показал собственных знаний, чтоб более осведосленные собеседники не перегрузили мой нетренированый мозг массой спецтерминов и формул.

за ссылки благодарю - плотно скомпанованная полезная инфа в одном месте, хотя многоэтажные формулы меня пугают. благо, там же многое объяснено и популярным языком. и обсуждение "суперземель" весьма познавательно, когда в фильме "ХищникИ" показали небо, полное планет (у которых еще и теневая часть темнее неба) - в зрительном зале смеялся я один..

но изначальные вопросы пока без ответов. конкретно:
-какова зависимость гравитации от радиуса для железо-силикатной планеты со структурой типа Земли? (встретил несколько отличающихся вариантов. найти бы однозначно указывающий график, как у соотношения масса-радиус, что в ссылке)
-существуют ли факторы, ограничивающие размеры железо-силикатной планеты ДО достижения ею такого уровня гравитационного самоздавливания, при котором начнутся термоядерные реакции? или размеры\масса такой планеты так и будет расти, пока данное тело не перейдет из класса планет в класс звезд?

[L_Pt]

-существуют ли факторы, ограничивающие размеры железо-силикатной планеты ДО достижения ею такого уровня гравитационного самоздавливания, при котором начнутся термоядерные реакции? или размеры\масса такой планеты так и будет расти, пока данное тело не перейдет из класса планет в класс звезд?

Про термоядерные реакции забудьте, до них очень далеко.
В массивных железо-силикатных планетах начинают возникать «проблемы» при массе 5-10 земных (в зависимости от расстояния от звезды), когда вторая космическая более чем в 5 раз превышает среднюю скорость атомов водорода в местной термосфере. 
Итого железо-силикатный зародыш в протопланетном диске очень быстро превращается в газовый гигант типа Юпитера. Или Нептуна, если возник в самом конце, когда диск почти развеялся.

[Kan]

Спасибо!
вот он, грааль 
вот чувствовал я, что не будет линейного прироста массы, интуиция всё указывала на газгигантов. значит - при утяжелении планета переходит из подвида "твердые карлики" в подвид "газовые гиганты", ну а те в свою очередь переходят в класс "звезды". получается красивый непрерывняй график параметров. это многое объясняет.
остался второй (точнее, первый) вопрос: грубо говоря, нужен просто наглядный график зависимости "диаметр-гравитация" для всё той же феросиликатной землеподобной планеты, в котром на одной оси присутствует "1G", а на другой - "1 диаметр Земли" 

[nebulae]

-существуют ли факторы, ограничивающие размеры железо-силикатной планеты ДО достижения ею такого уровня гравитационного самоздавливания, при котором начнутся термоядерные реакции?

Железосиликатная планета даже очень большой массы не станет звездой потому, что термоядерные реакции на железе останавливаются. Если превращение водорода в гелий, а гелия в следующие элементы идёт с выделением энергии, то начиная с железа реакция начинает наоборот поглощать энергию.  Кроме этого, для запуска термоядерного синтеза в водороде нужна относительно не высокая температура (всего каких-то 10-15 миллионов К), до уже для гелия необходимо 200 миллионов и значительно большее давление.

[Kan]

да! про границу между выделением и поглощением энергии я и забыл. ну, тогда с "мега-землей" и вовсе спокойная ситуация. получается цепочка аналогов "марс - земля - большая-земля - маленький газгигант - большой газгигант - коричневый карлик". именно эту цепочку я и хотел выяснить. конечно, остаются еще "боковые ветви" в виде водно-ледяных, углеродистых и комбинированых планет, но общий принцип ясен. спасибо всем ответившим.
а что насчет второго вопроса - про график зависимости "диаметр-гравитация" ?

[konstkir]

.. грубо говоря, нужен просто наглядный график зависимости "диаметр-гравитация" для всё той же феросиликатной землеподобной планеты, в котром на одной оси присутствует "1G", а на другой - "1 диаметр Земли" 

А шо есть "1G" - поподробнее? 

[L_Pt]

а что насчет второго вопроса - про график зависимости "диаметр-гравитация" ?

Вот график масса – радиус, для разных типов планет

А ускорение свободного падения на поверхности имеет зависимость ~M/R²


Надеюсь, посчитаете сами. Например, радиус искомой планеты 1,5 радиусов Земли. Смотрим по графику – это соответствует где-то 7 масс Земли для подобного сстава. Значит, там на поверхности будет очень приблизительно 7/1,5²≈3, g.