해왕성형 세계

소개

해왕성형 세계들은 얼음이 풍부한 조성으로 구별되는 주요 행성 분류로, 이것이 '빙거성'이라는 대안 명칭의 유래이다. 이 행성들은 밀도 높은 대기층 외부를 가지고 있으며, 그 아래에는 다양한 종류의 얼음으로 이루어진 두꺼운 맨틀이 있고, 암석과 금속으로 된 상대적으로 작은 핵을 덮고 있다. 이 세계들은 상대적으로 얇은 대기를 가진 해양 세계(판탈라식 유형 세계)와 구별될 수 있지만, 여러 면에서 빙거성과 해양 세계는 많은 공통점을 가지고 있다. 해왕성형들은 또한 훨씬 적은 얼음을 포함하고 대부분 암석이나 금속으로 구성된 지구형 세계와 초지구형(Superterrestrial)들, 그리고 총 질량 대비 얼음이 훨씬 적은 가스 거성들과도 구별된다.

가스 거성과 빙거성 사이의 구분선은 50% H/He로 설정된다. 빙거성들, 특히 초해왕성형(Superneptunian) 세계들은 표면적으로는 가스 거성과 유사하게 보이지만, 그들의 질량이 수소와 헬륨이 절반 미만으로 구성되어 있다면 해왕성형 분류에 포함된다.

질량과 조성에 따른 세계의 일반적 분류

다양한 분류를 비교하고, 특히 해왕성형/빙거성을 다른 세계들과 구별하기 위해 행성 물체들의 질량과 조성을 고려하는 것이 유용하다.
지구형 행성 [지구 질량의 0.04-2.5배, 질량 기준 <0.1% H/He] 예: 지구, 금성, 화성
미세해왕성형(MICRONEPTUNIAN)들 [<2.5 Me, 질량 기준 0.1-50% H/He] 예: Kepler-11b, Kepler-11f, Obele Ikuku, Fira

초지구형들 [지구 질량의 2.5-10배, m <0.1% H/He] 예: Seattle, Janssen
아해왕성형(SUBNEPTUNIAN)들 [지구 질량의 2.5-10배, m 0.1-50% H/He] 예: Kepler-11c, 11d, 11e, 11g, Tartarus, 뉴 루나, Mantis

초지구형(HYPERTERRESTRIAL)들 [>10 Me, m <0.1% H/He] 예: BD+20594b, Moab

해왕성형들 [10-50 Me, m 0.1-50% H/He] 예: 천왕성, 해왕성, Skoll, Iolus, Mt. Ranier

마이크로목성형(MICROJOVIAN)들 [<50 Me, m >50% H/He] 예: Stockholm, Bergen, Kepler-51d?

초해왕성형들 [>50 Me, m 0.1-50% H/He] 예: Saubarag, Smertrios, Adonis

서브목성(SUBJOVIAN)들 [50-150 Me, m >50% H/He] 예: 토성.

목성형(JOVIAN)들 [150 Me - 4.5 Mj, m >50% H/He] 예: 목성, Natasha

슈퍼목성형(SUPERJOVIAN)들 [>4.5 Mj, m >50% H/He] Pangu, Balor, Big Bob.

해왕성형 세계의 하위 분류

대기 조성에 따른 분류

- 유넵튠형: 태양계 해왕성과 유사한 조성을 가진 휘발성 물질이 지배적인 해왕성형들.
- 아이탈리안 [그리스어 αιθαλη; "그을음"에서]: 탄화수소와 탄소 동소체가 풍부한 내부를 가진 해왕성형 세계들. 이러한 종류의 세계들은 아다마이안 (탄소) 지구형 행성들과 유사한 시스템에서 발견된다.
- 이드라티안 [그리스어 υδρατμους; "수증기"에서]: H/He가 풍부하지만 물이 지배적인 대기를 가진 해왕성형 세계들.
- 헬리안 [헬륨에서]: 헬륨이 풍부한 대기를 가진 세계들.
- 울트라헬리안: 헬륨이 지배적인 대기를 가진 세계들.
- 라피카엘리안 [라틴어 lapis caeli "돌 공기"에서]: 주로 암석 내부를 가진 해왕성형 세계들.
- 스코니안 [그리스어 σκονη; "먼지"에서]: 얕은 얼음 맨틀과 대기에 10 kBar 미만의 H/He를 가진 암석 세계들. 거의 모든 대기를 잃은 이러한 종류의 세계들은 지구형, 초지구형 또는 초지구형 분류에 속할 수 있다.
- 파고니안 [그리스어 παγωνια "서리"에서]: 두꺼운 얼음 맨틀과 대기에 10 kBar 미만의 H/He를 가진 해왕성형 세계들.
- 네뷸라리안: 질량의 40-50%가 H/He인 H/He 풍부한 해왕성형들.

온도에 따른 분류

행성의 온도는 대기 상층부에 형성될 수 있는 연무와 구름의 종류를 결정한다; 이 특성은 외관에 매우 큰 영향을 미친다. 세계의 색상, 구름 패턴, 반사율은 가시층의 온도와 에너지 특성의 지표이다.

- 저온아주리안(CryoAzurian): 60 K 이하. 메탄 구름이나 유기 연무가 형성되기에는 너무 춥습니다. 어둡고 칙칙한 파란색.
- 메탄형: 60-80 K. 천왕성의 여름 반구와 유사하며, 적당히 밀도 높은 메탄 구름과 유기 연무가 있어 흰색-청록색을 띤다.
- 암모니안: 80-180 K. 진목성형(Eujovian) 가스 거성들과 동등하다 (Sudarsky 1급 기술(Class I)). 확산된 유기 연무 아래에 암모니아, 황화수소암모늄, 그리고/또는 황화수소 구름이 있다. 칙칙한 노란색에서 밝은 주황색.
- 아퀴안: 180-320 K. 수소목성형(Hydrojovian) 가스 거성들과 동등하다 (Sudarsky II급(Class II)). 물 구름과 거의 또는 전혀 없는 연무. 흰색이며, 깊은 곳에 다양한 양의 파란색이 있다.
- 비트롤릭: 320-400 K. 금성처럼 상당한 황 에어로졸 연무와 함께 황산 구름이 있는 하위 유형. 외관이 아퀴안 구름과 매우 유사하다. 밝은 갈색, 흰색, 또는 회갈색.
- 메소아주리안: 400-650 K. 아주리목성형(Azurijovian) 가스 거성들과 동등하다 (Sudarsky II급I). 고고도 구름은 없지만 여전히 적당한 양의 황 에어로졸 연무를 가지고 있다. 칙칙한 파란색에서 청록색.
- 염소알칼리(ChloroAlkali)/황금속형(SulfoMetalic): 650-850 K. 주로 칼륨, 루비듐, 세슘 염화물 구름. 더 높은 온도에서는 아연과 납 황화물도 존재할 것이다. 옅은 녹색에서 밝은 청동색.
- 황알칼리형(SulfoAlkali): 850-1100 K. 항성근접 목성형(Epistellar jovian) 가스 거성들과 동등하다 (Sudarsky 1급 기술V). 리튬과 나트륨 황화물 구름이 어두운 갈색을 띤다. 이 세계들은 열 전달에 따라 야간에 가시적으로 복사할 만큼 충분히 뜨거울 수 있다.
- 불아주리안(PyroAzurian) 초고온 가스 행성과 동일. (수다르스키 class V). 규소, 마그네슘, 산화철 구름과 산화티타늄 연무. 밝은 회갈색을 띤다. 철과 마그네슘이 풍부한 암석의 이름을 따서 명명됨.
- 페로브스키안. 2200 K 이상. 강옥과 티탄산칼슘 구름, TiO 연무가 있다. 종종 색상이 L-왜성과 유사하다. 칙칙한 적분홍색이며, 구름 밀도에 따라 반사율이 크게 변한다.