По масі все планети діляться на 3 типи: гіганти (такі, як Юпітер і Сатурн), Нептун (такі, як Уран і Нептун) і планети земного типу, або землі (такі, як Земля і Венера). Кордон між гігантами і Нептуна проходить по лінії появи в надрах планет металевого водню (близько 60 мас Землі або 0.19 мас Юпітера). Кордон між Нептуном і землями досить умовно проведена по 7 масам Землі (просто тому, що Уран з його 14 масами Землі - ще явний нептун, а Земля - вже явно планета земного типу). Можливо, в інтервалі 3-10 мас Землі існують планети, чиї властивості різко відрізняються як від властивостей Нептуна, так і від властивостей планет земного типу, але поки вони реально не відкриті, не будемо множити єства понад необхідні.
Між планетами-гігантами, з одного боку, і Нептун, з іншого, існує багато важливих відмінностей крім маси. Так, хімічний склад планет-гігантів близький до зоряного хімічним складом, тобто вони складаються переважно з водню і гелію з невеликою (декілька відсотків) домішкою важких елементів. Нептун же складаються в основному з льодів (водяного льоду, метану, аміаку і сірководню) з помітною домішкою скельних порід (силікатів і алюмосилікатів), кількість водню і гелію в їх складі не перевищує 15-20%. Нарешті, планети земного типу позбавлені не тільки водню і гелію, але в значній мірі і льодів, і складаються в основному з силікатів з домішкою заліза.
Підсумуємо властивості планет в залежності від їх маси.
1. Планети-гіганти. маса в інтервалі від 0.19 до 13 мас Юпітера. Відрізняються майже зоряним хімічним складом, тобто складаються в основному з водню і гелію. Швидко обертаються. Через колосального тиску в надрах планети водень переходить в металеву фазу (або, іншими словами, стає виродженим). Радіус планет, починаючи від 0.3 мас Юпітера і до кордону коричневих карликів (13 мас Юпітера), близький до радіусу Юпітера, або приблизно в 10-11 разів перевищує радіус Землі. Виняток становлять т.зв. "Гарячі юпітери" - планети-гіганти, розташовані близько до своєї зірки і мають ефективну температуру вище 1000К. Сильно нагріта світлом близької зірки, їх атмосфера розширюється, збільшуючи видимий радіус планети до 1-1.4 радіуса Юпітера. Середня щільність гігантів змінюється від 0.28 г / куб.см (самі розріджені гарячі юпітери) до 12 г / куб.см (найпотужніші планети-гіганти в 10-12 мас Юпітера). Друга космічна швидкість цих планет перевищує 37 км / сек і становить зазвичай 45-70 км / сек. Швидше за все, все планети-гіганти мають сильне магнітне поле, яке посилюється з ростом маси планети.
У Сонячній системі планети-гіганти - Юпітер і Сатурн.
2. Нептун. маса в інтервалі від 7 до 60 мас Землі (0.022 - 0.19 мас Юпітера). Складаються здебільшого з льодів (водяного, аміачного, метанового, сірководневого) і скельних порід, що складають приблизно чверть повної маси планети. Частка водню і гелію в складі планети не перевищує 15-20%. Тиск в надрах недостатньо для переходу водню в металеву фазу. Радіус близький до 4 радіусів Землі. Середня щільність становить 1.3-2.2 г / куб.см. друга космічна швидкість 18-30 км / сек. Магнітне поле сильно відрізняється від дипольного (наприклад, планета може мати два північних і два південних полюса).
У Сонячній системі Нептун - Уран і Нептун.
3. Планети земного типу. маса менше 7 мас Землі. Складаються в основному з силікатів (скельна компонента) і заліза. Середня щільність 3.5-6 г / куб.см. Радіус менше 2 радіусів Землі.
У Сонячній системі планети земного типу - Меркурій, Венера, Земля і Марс.
Звичайно, межі між типами не його різкі, і можливі всякі проміжні випадки. Так, планета з масою 5 мас Землі, що сформувалася за сніговою лінією і потім мігрували всередину системи, буде мати хімічний склад, середню щільність і зовнішній вигляд Нептуна, а планета з масою 7 мас Землі, що утворилася у внутрішній частині багатого пилом газопилового диска, може складатися із заліза і силікатів і бути гігантської планетою земного типу.
За ступенем нагрівання світлом батьківської зірки планети діляться на 7 типів:
гарячі R / Rеф 12
Тут R - велика піввісь орбіти планети, Rеф - радіус ефективної земної орбіти.
Відповідно до цієї класифікації, Юпітер і Сатурн є дуже холодними гігантами, Земля - прохолодною землею, Венера - теплою землею, а Уран - крижаним Нептуном.
Гарячими гігантами, Нептун або землями називаються планети, для яких R / Rеф
Можливо, дуже теплий нептун виглядає приблизно так
На даний момент поза Сонячною системою відома тільки одна дуже тепла земля, Gliese 876 d. Її мінімальна маса 5.7 мас Землі, вона обертається навколо близького червоного карлика Gliese 876 на відстані 0.021 а.о. (Трохи більше 3 млн.км) і робить один оборот за 1.938 діб. Майже напевно вона захоплена в резонанс 1: 1 і повернута до своєї зірки тільки однією стороною. При R / Rеф = 0.13 її ефективна температура становить 650-770К в залежності від альбедо. Щільна атмосфера може складатися з азоту, вуглекислого та чадного газів, водяної пари і сірководню. Досить імовірно, що через сильний парникового ефекту температура поверхні цієї планети дуже висока, а поверхня покрита великими лавовими морями.
Так виглядає поверхня планети Gliese 876 d з точки зору художника Олексія Корецького