Почему у нас нет промежуточных планет?

Суперземли и мини-нептуны — это промежуточные типы экзопланет, которые вы ищете. Широкое обобщение поместило бы большинство из них в диапазон$\sim1$-$10M_{\oplus}$(Земные массы), с некоторыми выбросами немного выше этого. В их атмосфере могут быть значительные количества водорода и гелия, а также вода в жидкой или парообразной форме. Последние также должны иметь то, что называют летучими веществами (в просторечии называемыми «льдами») — такими соединениями, как аммиак и вода, которые присутствуют в атмосферах настоящих ледяных гигантов, таких как Уран и Нептун.

Одна из причин, по которой у нас их нет в Солнечной системе, заключается в том, что миры с надлежащей массой просто не сформировались. Я объяснил здесь , что существует своего рода переходная область, но большинству суперземель требуется минимальная масса$1.5$-$2M_{\oplus}$чтобы сохранить свои большие водородно-гелиевые оболочки (которые планеты земной группы могут аккрецировать в начале своей жизни, но позже теряют). Должна быть планета именно в этом диапазоне масс и на правильном расстоянии от Солнца (см. D'Angelo & Bodenheimer (2016) для общих ограничений на большие полуоси). Окружающая среда в протопланетном диске могла просто не подходить для создания нужного тела в нужное время.

Это не свойство Солнечной системы. Это характеристика определений имен, которые вы использовали. Нептун и Уран — это тела, которые, по вашему мнению, отсутствуют. На самом деле, при массе Земли 6*10^24 кг, Урана 9*10^25 кг и Юпитера 2*10^27 кг, вы заметите, что Уран всего в ~15 раз больше массы Земли, а Юпитер примерно в 20 раз больше массы Урана.

Первоначальная скорость роста планет была ограничена количеством твердой пыли, которая могла слипаться, образуя их. Планеты, сформировавшиеся в более холодных условиях за пределами ледяной линии, могли расти быстрее из-за льдов (особенно водяных, но также и аммиачных и т. д., в зависимости от того, насколько они удалены), которые преобладали в тех частях туманности, из которых образовалась Солнечная система. Как только они достигнут критической массы и смогут гравитационно удерживать газообразный водород и гелий, они будут расти намного быстрее.

Юпитер быстро рос из-за своего расположения сразу за границей льда, где он имел сравнительно плотный запас льда, а затем мог быстро поглотить большой запас газа. Нептун и Уран росли не так быстро и собрали лишь небольшое количество газа к тому времени, когда солнечный ветер сдул туманность. Вот почему они состоят из гораздо большего процента льда, чем Юпитер и Сатурн; на самом деле их часто называют «ледяными гигантами», что является правильной промежуточной классификацией. («Лед» в слове «ледяной гигант» относится к веществу, которое, конечно, больше не является твердым в атмосферах этих двух тел.)

С 2016 года выдвигается гипотеза о девятой планете за поясом Койпера , которая, если она существует и является планетой, является либо суперземлей, либо мини-Нептуном.

Но вы можете считать Венеру промежуточной планетой. Хотя она не больше Земли, на поверхности Венеры атмосферное давление почти в сто раз больше, чем на Земле, что делает атмосферу там сверхкритической жидкостью, как у газовых гигантов. Для сравнения, давление воздуха на Уране и Нептуне более чем в тысячу раз больше, чем на Земле, а на Юпитере и Сатурне более чем в миллион раз. Так что Венера находится где-то посередине. Из космоса Венера выглядит похожей на газовые планеты, поскольку вы вообще не можете видеть ее поверхность, но ее облачные слои.