Какие планеты относятся к газовым гигантам?

Удивительные особенности газовых гигантов

В нашей Солнечной системе есть два типа планет. Это планеты земной группы и газовые гиганты.

Планеты первого типа (Меркурий, Венера, Земля и Марс) это внутренние планеты и расположены ближе к Солнцу. Они почти полностью состоят из твёрдых каменистых пород и могут обладать небольшим соотношением к их массе содержанием газов и атмосферы, обладают небольшими в сравнении с газовыми планетами массой и размерами.

Газовые планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) состоят преимущественно из газов и обладают намного большей массой и размером. Трудно сказать где именно заканчивается атмосфера и начинается сама планета. Предполагается, что внутри каждого гиганта находиться твёрдое каменисто — металлическое ядро.

Каждая планета обладает рядом удивительных и в то же время уникальных особенностей, с которыми предлагаю Вам ознакомится прямо сейчас. Итак — поехали!

Юпитер: сила тяжести и легкие газы.

Сегодня не существует технических возможностей исследовать строение Юпитера: слишком уж велика эта планета, слишком сильна ее гравитация, слишком плотна и неспокойна атмосфера. Впрочем, где здесь кончается атмосфера и начинается сама планета, сказать трудно: этот газовый гигант, по сути, не имеет никаких четких внутренних границ.

По существующим теориям, в центре Юпитера имеется твердое ядро по массе в 10-15 раз больше Земли и в полтора раза крупнее ее по размерам. Впрочем, на фоне планеты-великана (масса Юпитера больше массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых) эта величина совсем незначительна. Вообще же Юпитер состоит на 90% из обычного водорода, а на оставшиеся 10% − из гелия, с некоторым количеством простых углеводородов, азота, серы, кислорода. Но не стоит думать, что из-за этого структура газового гиганта «проста».

При колоссальном давлении и температуре водород (а по некоторым данным, и гелий) здесь должен существовать, в основном, в необычной металлической форме − этот слой, возможно, тянется на глубину в 40-50 тыс. км. Здесь электрон отрывается от протона и начинает вести себя свободно, как в металлах. Такой жидкий металлический водород, естественно, является отличным проводником и создает на планете исключительно мощное магнитное поле.

Сатурн: саморазогревающаяся система.

Несмотря на все внешние различия, отсутствие знаменитого Красного пятна и наличие еще более знаменитых колец, Сатурн очень похож на соседний Юпитер. Он состоит из водорода на 75%, и на 25% из гелия, со следовым количеством воды, метана, аммиака и твердых веществ, в основном сосредоточенных в горячем ядре. Как и на Юпитере, здесь имеется толстый слой металлического водорода, создающий мощное магнитное поле.

Пожалуй, главным отличием двух газовых гигантов являются теплые недра Сатурна: процессы в глубине поставляют планете уже больше энергии, чем солнечное излучение − он излучает в 2,5 раза больше энергии сам, чем получает от Солнца.

Этих процессов, видимо, два (отметим, что и на Юпитере они также работают, просто на Сатурне имеют большее значение) − радиоактивный распад и механизм Кельвина − Гельмгольца. Работу этого механизма можно представить довольно легко: планета охлаждается, давление в ней падает, и она немного сжимается, а сжатие создает дополнительное тепло. Впрочем, нельзя исключать и наличие других эффектов, создающих энергию в недрах Сатурна.

Уран: лед и камень.

А вот на Уране внутреннего тепла явно недостаточно, причем настолько, что это до сих пор требует специального объяснения и озадачивает ученых. Даже Нептун, на Уран очень похожий, излучает тепло в разы больше, Уран же мало того, что получает от Солнца совсем немного, так и отдает порядка 1% этой энергии. Это самая холодная планета Солнечной системы, температура здесь может падать до 50 Кельвин (-223 по Цельсию).

Читать еще:  Видеть во сне кошек исламский сонник, приснился котенок

Считается, что основная масса Урана приходится на смесь льдов − водного, метанового и аммиачного. Вдесятеро меньше по массе здесь водорода с гелием, и еще меньше твердых пород, скорее всего, сосредоточенных в сравнительно небольшом каменном ядре. Основная доля приходится на ледяную мантию. Правда, этот лед − не совсем та субстанция, к которой мы привыкли, он текуч и плотен.

Это означает, что у ледяного гиганта тоже нет никакой твердой поверхности: газообразная, состоящая из водорода и гелия атмосфера без явной границы переходит в жидкие верхние слои самой планеты.

Нептун: алмазные дожди.

Как и у Урана, у Нептуна атмосфера особенно заметна, она составляет 10-20% всей массы планеты и простирается на 10-20% расстояния до ядра в ее центре. Состоит она из водорода, гелия и метана, который придает планете голубоватый цвет. Опускаясь сквозь нее вглубь, мы заметим, как атмосфера постепенно уплотняется, медленно переходя в жидкую и горячую электропроводящую мантию.

Мантия Нептуна в десяток раз тяжелее всей нашей Земли и богата аммиаком, водой, метаном. Она действительно горяча − температура может достигать тысяч градусов − но традиционно вещество это называют ледяным, а Нептун, как и Уран, относят к ледяным гигантам.

Существует гипотеза, согласно которой ближе к ядру давление и температура достигают такой величины, что метан «рассыпается» и «спрессовывается» в кристаллы алмазов, которые на глубине ниже 7000 км образуют океан «алмазной жидкости», который проливается «дождями» на ядро планеты. Железно-никелевое ядро Нептуна богато силикатами и лишь немногим больше земного, хотя давление в центральных областях гиганта намного выше.

Планеты-гиганты: крупнейшие планеты в Солнечной системе

Любая большая планета может быть классифицирована, как гигантская. Такие планеты в основном состоят из веществ с низкой температурой кипения, например, лед и газы, хотя существуют гигантские планеты подобные Земле. Планеты-гиганты Солнечной системы также именуемые внешними планетами, включают Юпитер, Нептун, Уран и Сатурн. Фраза газовый гигант впервые была использована в 1952 году Джеймсом Блишем, писателем-фантастом.

Четыре крупнейшие планеты Солнечной системы:

Юпитер

Масса Юпитера в 2,5 раза тяжелее общей массы других планет Солнечной системы и составляет одну тысячную массы Солнца. Юпитер — газовый гигант, в основном состоящий из водорода, а также на четверть своей массы из гелия. Быстрое вращение повлияло на форму планеты, сделав ее сплюснуто-сфероидальной. Диаметр Юпитера на экваторе составляет 142 984 км. Юпитер интересовал умы астрономов с древних времен, а римляне даже дали ему имя в честь своего главного божества Юпитера. Планета обладает по меньшей мере 69 лунами (спутниками), а крупнейший из них — Ганимед считается наибольшим в Солнечной системе и превосходит в диаметре Меркурий.

Сатурн

Сатурн, как и Юпитер, является газовым гигантом, который также образован из гелия и водорода. Он отличается своей кольцевой системой, включающей 9 непрерывных первичных колец в дополнение к трем разрывным дугам. Планета имеет не менее 62 спутников, 53 из которых официально названы. Эта цифра исключает сотни лунных зон, составляющих кольца. Самым большим из спутников Сатурна является Титан, который занимает второе место среди крупнейших спутников в нашей системе. Сатурн примерно на 30% менее плотный, чем вода. Юпитер и Сатурн, в совокупности составляют 92% от общей массы планет Солнечной системы.

Читать еще:  Оптимальная температура воды для красноухой черепахи

Уран классифицируется как ледяной гигант, и хотя в его составе преобладают водород с гелием, он имеет больше «льда», включая метан, воду и аммиак. Уран был назван в честь греческого бога неба по имени Уранос. Планета имеет 27 спутников, магнитосферу и кольцевую систему. Температурный минимум Урана оценивается в -223 градуса Цельсия, что делает его атмосферу самой холодной среди других планет Солнечной системы. Уран делает полный оборот вокруг Солнца каждые 84 года, а среднее расстояние до звезды составляет 20 астрономических единиц. Масса Урана равна чуть более четырнадцати с половиной масс Земли.

Нептун

Масса Нептуна в семнадцать раз больше массы Земли. Нептун признан единственной планетой Солнечной системы, обнаруженной с помощью математических вычислений, а не эмпирических наблюдений. Иоганн Галле стал первым человеком, который идентифицировал планету через телескоп 23 сентября 1846 года, и он полагался на предсказания Урбана Ле Верье. Самый крупный спутник Нептуна — Тритон был открыт всего через две с половиной недели после самой планеты, хотя остальные 13 спутников идентифицировали с помощью телескопа только в 20 веке. Значительное расстояние от Земли до Нептуна делает его очень маленьким, что затрудняет изучение планеты в телескоп. Продвинутые современные телескопы с адаптивной оптикой облегчили получение дополнительных сведений издалека. Атмосфера Нептуна имеет видимые и активные погодные условия, в то время как температуры в центре планеты оцениваются в 5100 градусов по Цельсию.

Газовые гиганты Солнечной системы: любопытные факты

Газовые гиганты Солнечной системы, как и любой другой, по большей части состоят из газов. Физические и химические характеристики этих планет настолько отличаются от всего нашего окружения, что не могут не вызывать к себе интерес даже тех, кто очень далек от астрономии.

Газовые гиганты

Известно, что объекты нашей звездой системы условно разделены на две группы: земную и газовую. Ко второй относятся планеты, не имеющие твердой оболочки. У нашей звезды имеется четыре таких объекта:

Газовые гиганты Солнечной системы отличаются неопределенностью границ между ядром, оболочкой и атмосферой планеты. Собственно, даже уверенности в наличии ядра у ученых нет.

Согласно наиболее вероятной системе возникновения нашего мира, газовые гиганты Солнечной системы появились намного позднее планет земной группы. Давление в атмосфере великанов растет по мере углубления. Специалисты считают, что ближе к центру планеты оно настолько велико, что водород переходит в жидкую форму.

Газовые тела вращаются вокруг своей оси быстрее, чем твердые. Любопытно, что планеты (газовые гиганты) Солнечной системы выделяют больше тепла, чем получают от Светила. Этот феномен частично можно объяснить гравитационной энергией, но происхождение оставшейся части ученым до конца не совсем понятно.

Юпитер

Самая большая планета Солнечной системы – газовый гигант Юпитер. Он настолько велик, что разглядеть его можно даже невооруженным глазом – в ночном небе это объект третий по яркости, более заметны лишь Луна и Венера. Даже в небольшой телескоп можно разглядеть диск Юпитера с четырьмя точками – спутниками.

Планета может похвастаться не только самыми большими размерами, но и самым сильным магнитным полем – оно больше земного в 14 раз. Существует мнение, что оно создано движением металлического водорода в недрах гиганта. Радиоизлучение планеты настолько мощное, что повреждает любые аппараты, подходящие близко. Несмотря на гигантские размеры Юпитера, вращается он быстрее всех своих собратьев по звездной системе – полное обращение занимает всего 10 часов. Зато его орбита так велика, что облет вокруг Светила занимает 12 земных лет.

Юпитер – самый близкий к нам газовый гигант, поэтому он наиболее изучен среди планет своей группы. Именно к этому телу было направлено больше всего космических аппаратов. В настоящее время на орбите находится зонд «Юнона», собирающий информацию о планете и ее спутниках. Корабль был запущен в 2011 году, в июле 2016 он достиг орбиты планеты. В августе того же года он подлетел на максимально близкое расстояние – огибал Юпитер всего в 4200 км от его поверхности. В феврале 2018 года планируется затопление аппарата в атмосфере гиганта. Снимков этого процесса ждет весь мир.

Читать еще:  Малина гусар ремонтантная или нет?

Сатурн

Второй по величине газовый гигант Солнечной системы – Сатурн. Эта планета считается самой загадочной, благодаря своим кольцам, о происхождении которых спорят ученые всего мира. Сегодня известно, что состоят они из различных по размеру кусочков скальных пород, льда и пыли. Есть частицы с пылинку, но имеются и объекты до километра в диаметре. Любопытно, что ширины колец могло бы хватить для того, чтобы перейти по ним от Земли до Луны, тогда как их ширина всего порядка километра.

Отраженный свет этого объекта превышает количество, отражаемое планетой. Даже не слишком мощного телескопа хватит, чтобы разглядеть кольца Сатурна.

Ученые выяснили, что плотность планеты в два раза меньше, чем у воды: если бы была возможность погрузить Сатурн в воду, он бы остался на плаву.

На гиганте очень сильные ветры – на экваторе зафиксированы вихри со средней скоростью 1800 км/ч. Чтобы примерно представить их силу, следует сравнить их с самым мощным торнадо, скорость которого достигает 512 км/ч. День Сатурна пролетает быстро – всего за 10 часов, 14 минут, тогда как год тянется 29 земных лет.

Эта планета именуется ледяным гигантом, поскольку под атмосферой из водорода, гелия и метана расположены не только горные породы, но и высокотемпературные модификации льда. Ученые обнаружили облака из водорода, аммиака и льда, проплывающие в атмосфере Урана.

Планета может похвастать самой холодной в нашей Звездной системе атмосферой — минус 224 градуса. Ученые предполагают наличие воды на гиганте, что, в свою очередь, делает возможным существование жизни.

Интересная особенность Урана – его экватор расположен поперек орбиты: планета словно легла на бок. Такое положение делает совершенно уникальной смену времен года. Полюса планеты по 42 наших года не видят солнечного света. Несложно подсчитать, что полный оборот вокруг Солнца Уран совершает за 84 года. Вращение вокруг своей оси происходит за 17 ч. 14 мин., однако сильные ветры до 250 м/с (900 км/ч) ускоряют некоторые детали атмосферы, заставляя их пробежать над планетой за 14 часов.

Ранее считалось, что наклон планеты изменился после столкновения с крупным объектом, однако сегодня ученые склоняются к версии воздействия соседей по системе. Предполагается, что сбили ось Урана гравитационные поля Сатурна, Юпитера и Нептуна.

Нептун

Эта планета наиболее удалена от Солнца, поэтому большая часть информации о ней основана на расчетах и удаленных наблюдениях.

Год на Нептуне равен почти 165 земным годам. Атмосфера настолько нестабильна, что экватор планеты обращается вокруг оси за 18 часов, полюса — за 12, магнитное поле – за 16,1.

Гравитация гиганта оказывает значительное влияние на объекты, расположенные в поясе Койпера. Существуют доказательства того, что планета вывела из строя несколько областей пояса, в результате чего в его структуре появились промежутки. Температура центра Нептуна достигает 7000 градусов – столько же, сколько и у большинства известных планет или на поверхности Светила.

Газовые гиганты Солнечной системы имеют схожие характеристики, но все же это совершенно отличные друг от друга объекты, каждый из которых заслуживает того, чтобы мы узнали о них как можно больше.

Источники:

http://my-facts.ru/kosmos/osobennosti-gazovyh-gigantov
http://natworld.info/raznoe-o-prirode/planety-giganty-krupnejshie-planety-v-solnechnoj-sisteme
http://fb.ru/article/298047/gazovyie-gigantyi-solnechnoy-sistemyi-lyubopyitnyie-faktyi

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector