Самая большая газовая планета


Газовые гиганты нашей Солнечной системы — это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти четыре большие планеты находятся во внешней части Солнечной системы после орбиты Марса и пояса астероидов. Юпитер и Сатурн значительно больше, чем Уран и Нептун, и каждая пара планет имеет несколько разный состав.

В нашей с вами Солнечной системе есть только четыре больших планеты, но астрономы обнаружили их тысячи за ее пределами, в частности, используя космический телескоп NASA «Kepler». Эти экзопланеты (так их называют) изучаются в том числе, и для того, чтобы узнать больше о том, как появилась Солнечная система.

Основные факты

Юпитер — самая большая планета в Солнечной системе. Он имеет радиус, почти в 11 раз превышающий размер Земли. По данным НАСА, у планеты 50 известных спутников и 17 ожидающих подтверждения. Планета в основном состоит из водорода и гелия, окружающих плотное ядро горных пород и льда, причем большая часть его массы, скорее всего, состоит из жидкого металлического водорода, который создает мощное магнитное поле. Юпитер виден невооруженным глазом и был известен древним людям. Атмосфера его состоит в основном из водорода, гелия, аммиака и метана.


Сатурн примерно в девять раз больше Земли по радиусу. Он интеремен наличием больших колец. Как они сформировались, пока неизвестно. По данным НАСА, у планеты 53 известных спутника и еще девять ожидает подтверждения. Подобно Юпитеру, Сатурн в основном состоит из водорода и гелия, которые окружают плотное ядро. Планета тоже была известна древними культурам. Атмосфера гиганта похожа на атмосферу Юпитера.

Уран имеет радиус примерно в четыре раза больше, чем у Земли. Это единственная планета, вращающаяся как бы лежа на боку. И к тому же делает это она в противоположном направлении относительно других планет Солнечной системы, кроме Венеры. Считается,  что такое вращение возникло в результате столкновения с другим огромным телом во времена формирования Солнечной системы. По данным НАСА, у планеты 27 спутников. Ее атмосфера состоит из водорода, гелия и метана. Уран был открыт Уильямом Гершелем в 1781 году.

У Нептуна радиус примерно в четыре раза больше, чем у Земли. Как и у Урана, его атмосфера в основном состоит из водорода, гелия и метана. По данным НАСА, у Нептуна есть 13 подтвержденных спутников и еще один ожидающий подтверждения. Был открыт несколькими астрономами одновременно в 1846 году.

Супер-Земли

Ученые нашли множество «суперземель» (планет размером между размерами Земли и Нептуна) в других звездных системах. В нашей Солнечной системе нет известных «суперземель». Хотя некоторые ученые предполагают, что в наружной области Солнечной системы может существовать «Планета Девять». Ученые изучают эту категорию планет, чтобы узнать, являются ли такие объекты более похожими на маленькие газовые планеты или большие, но земного типа.

Формирование газовых гигантов


Астрономы считают, что гиганты сначала сформировались как скалистые и ледяные миры, похожие на планеты земного типа. Однако более крупный, чем у Земли, размер позволил этим планетам (в частности, Юпитеру и Сатурну) захватить водород и гелий из газового облака, из которого формировалось Солнце. Это произошло до того, как оно вобрало в себя большую часть газа.

Поскольку Уран и Нептун были меньше по размерам и имели более удаленные орбиты, им было сложнее собирать водород и гелий так же эффективно, как Юпитер и Сатурн. Вероятно, это объясняет, почему сейчас они меньше, чем их родственники. В процентном соотношении их атмосферы сильнее «загрязнены» более тяжелыми по сравнению с водородом и гелием элементами, такими как метан и аммиак, потому что они существенно меньше по размерам.

Ученые обнаружили уже тысячи экзопланет. Многие из них — это «горячие Юпитеры». Это гигантские газовые объекты, которые расположены очень близко к своим родительским звездам. (Скалистые миры все же более многочисленны во Вселенной, согласно оценкам «Кеплера»). Ученые предполагают, что крупные планеты могут перемещаться назад и вперед по своим орбитам, прежде чем оставаться в постоянной конфигурации. Но то, как именно, и на какую величину они могут перемещаться, все еще остается предметом дебатов.


У планет-гигантов есть десятки спутников. Многие формируются одновременно с родительскими планетами. Это подтверждается тем, что планеты вращаются в том же направлении, что и их спутники. Например, так вращаются огромные луны Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто). Но есть и исключения.

Одна из лун Нептуна, Тритон, вращается вокруг планеты в направлении, противоположном направлению вращению Нептуна. Это позволяет предположить, что Тритон был захвачен, возможно, когда-то более крупной атмосферой Нептуна, когда пролетал мимо. Есть еще много крошечных лун в Солнечной системе, которые вращаются далеко от экватора их планет. Это означает, что они также были захвачены сильным гравитационным притяжением.

Текущие исследования

Юпитер

космический аппарат НАСА «Юнона» прибыл на планету в 2016 году. И уже сделал несколько открытий. Он изучал кольца планеты, что очень трудоемко, поскольку они намного более тонкие, чем у Сатурна. «Юнона» обнаружила, что частицы, отвечающие за полярные сияния Юпитера, отличаются от подобных частиц на Земле. Это открытие дало понимание загадок атмосферы, например, существование снега, исходящего из высотных облаков. Ученые, использующие космический телескоп «Хаббл», также подробно изучают Великое красное пятно Юпитера. Они наблюдаят за его динамикой и интенсивностью меняющихся цветов.


Сатурн

Космический аппарат «Кассини» работал более 13 лет, наблюдая систему Сатурна до 2017 года. Данные, полученные «Кассини», все еще обрабатываются и анализируются учеными. В последние месяцы работы миссия изучала гравитационные и магнитные поля Сатурна, смотрела на кольца под другим углом, чем прежде, и преднамеренно погружалась в атмосферу.

Уран

Бури на Уране являются популярными объектами изучения как для профессиональных ученых, так и для астрономов-любителей. Они следят за тем, как бури эволюционируют и изменяются с течением времени. Ученые также заинтересованы в изучении структуры колец Урана и получении данных о том, из чего состоит его атмосфера. Уран может также иметь несколько троянских астероидов (астероидов на той же орбите, что и планета). Первый из них был обнаружен в 2013 году.

Нептун

Буря на Нептуне также является популярной целью наблюдения, и в 2018 году эти наблюдения снова принесли свои плоды; работа космического телескопа«Хаббл» показала, что в настоящее время шторм утихает. Исследователи отметили, что буря рассеивается иначе, чем ожидалось в результате моделирования. Это означает, что наше понимание атмосферы Нептуна по-прежнему требует уточнения.

Экзопланеты

Многие наземные телескопы ищут экзопланеты. Есть также несколько активных космических миссий, выполняющих исследования экзопланет, включая «Кеплер», «Хаббл» и «Спитцер». Планируется также запуск новых миссий.

Источник: alivespace.ru

Определение газовых гигантов


Газовым гигантом называют планету, представленную водородом и гелием. Впервые наименование использовал Джеймс Блиш в 1952 году. Он был писателем-фантастом и этот термин не совсем соответствует реальности, потому что элементы трансформируются в жидкое или твердое состояние.

У газовых гигантов наблюдается меньшая концентрация металла и силикатов в ядрах. Но этот термин прочно закрепился и сейчас используется как официальный. Параллельно появилось название «ледяные гиганты» для Урана и Нептуна, которые обладают большим количеством летучих веществ.

Классификация газовых гигантов

Существует 5 разновидностей, базирующихся на схеме Дэвида Сударки.

  • I – аммиачные облака. Сюда входят планеты, расположенные во внешней области системы (за пределом линии льда). Это дистанция, где летучие вещества конденсируются в твердые ледяные зерна.
  • II – водные облака. Обладают средними температурными показателями (-23°С), поэтому слишком нагреты для создания аммиачного облачного покрова. Вода сильнее отражает, так что наделены более высоким показателем альбедо.

  • III – безоблачные. Температура поднимается к 80°С-530°С, поэтому лишены облачного покрова (нет достаточного количества химических веществ). Наделены низким альбедо и кажутся расплывчатыми голубыми шарами, так как метан поглощает красные длины волн.
  • IV – щелочные металлы. Нагреваются выше 627°С, из-за чего в атмосфере начинает доминировать монооксид углерода. Растет также количество щелочных металлов. Такие объекты именуют горячими юпитерами.
  • V – силикатные облака. Это наиболее раскаленные гиганты (больше 1100°С). На верхнем атмосферном слое располагаются силикатные и железные облачные формирования. Будут выглядеть красными в обзоре.

Основные факты о газовых гигантах

Юпитер стоит на первой позиции по  размерам среди гигантов в системе. Его радиус практически в 11 раз превышает земной. Обладает 50-ю спутниками и 17-ю кандидатами. Планета состоит изо льда и горной породы. Большая часть массы представлена жидким металлическим водородом, из-за чего формируется масштабное магнитное поле. Юпитер настолько огромен, что его можно отыскать без использования приборов. Атмосферный слой наполнен аммиаком, водородом, гелием и метаном.


Сатурн в 9 раз крупнее земного радиуса и отличается восхитительной кольцевой системой. Обладает 53 спутниками, а также 9-ю претендентами. Планета наполнена водородом и гелием, окружающих плотное ядро. По атмосфере сходится с Юпитером.

Уран превышает наш радиус в 4 раза. Этот объект уникален своим углом осевого наклона, из-за которого практически опрокинут на бок. К тому же вращается в обратном направлении. Содержит семейство из 27 спутников, а атмосфера – водород, метан и гелий. В 1781 году планету нашел Уильям Гершель.

Нептун также по радиусу крупнее нас в 4 раза и похож по атмосфере с Ураном. Рядом вращаются 13 спутников и один кандидат. Планету нашли в 1846 году.

Формирование и общие черты газовых гигантов

Полагают, что с самого начала гиганты появились в виде скалистых и ледяных планет, напоминающих земной тип. Но размер ядра был огромен, что позволило притягивать больше водорода и гелия из газового облака до того, как сформировалась звезда.

Уран и Нептун расположены дальше, поэтому им было сложнее накапливать материал. Это привело к тому, что они уступают по размеру первым гигантам. Атмосферы также сильнее загрязнены тяжелыми элементами, вроде метана и аммиака.

Ученым удалось отыскать тысячи экзопланет, среди которых огромная часть припадает на горячие юпитеры. Это газовые гиганты, расположенные крайне близко к своим звездам. Полагают, что изначально они создаются дальше, но потом приближаются.


Гиганты формируют вокруг себя масштабные лунные семьи. Многие появляются вместе с планетами, а другие притягиваются гравитацией. Обычно все вращаются в одной направленности с планетами. Но Тритон у Нептуна следует в противоположную сторону. Это намекает на его захваченную предысторию.

Текущие исследования газовых гигантов

Каждая планета наделена сложным атмосферным слоем и серией масштабных бурь. К примеру, уже 4 века на Юпитере бушует Большое Красное Пятно, которое сейчас сокращается в размерах. Мы нуждаемся более длительных обзорах, чтобы выяснить точный характер погодных формирований.

На Сатурне сейчас завершается миссия Кассини, а Юнона изучает Юпитер. Исследователи также настроены на поиск сейсмических волн, напоминающих земные особенности при землетрясениях.

Экзопланеты и газовые гиганты

Исследование чужих миров показало огромное количество газовых гигантов, превосходящих Юпитер во много раз. Некоторые практически достигали статуса звезды. Но они расположены крайне далеко от нас, поэтому сложно определить точное альбедо и спектры.

Большая часть гигантов представлена супер-юпитерами, потому что их просто легче отыскать. Такие объекты делят на холодные и горячие юпитеры. Первые обогащены водородом и в 1.6 раз массивнее Юпитера.


Горячие наделены огромным количеством водорода. Если газовые гиганты в 13-80 раз больше Юпитера, то становятся коричневыми карликами. Такие тела крупнее любой планеты, но им все равно не хватает массы для активации ядерного слияния в ядре, и они не могут стать полноценными звездами.

Газовые гиганты разнообразные и сложные по своей природе. У нас всего 4 таких планеты, но они предлагают богатое поле для исследований. К тому же выступают еще одним пазлом в понимании формирования нашей системы.

Супер-Земли

Среди экзопланет удалось отыскать множество супер-земель (по размеру между Землей и Нептуном). Эту разновидность не встретить на территории нашей системы, поэтому пока еще не ясно, выглядят они скорее как гиганты или земной тип.

Сейчас научный мир ожидает запуска телескопа Джеймс Уэбб, который обещает увеличить силу поиска и откроет нам космические глубины.

Ссылки

Источник: v-kosmose.com

Определение

У Юпитера есть кольца? Впервые их отметил Вояджер-1 в 1979 году, но происхождение оставалось загадкой.

едения от аппарата Галилео, пребывающего на орбите газового гиганта в 1995-2003 гг., подтвердили, что кольца сформировались при астероидной атаке на лунное семейство.

Газовым гигантом называют планету, представленную водородом и гелием. Впервые наименование использовал Джеймс Блиш в 1952 году. Он был писателем-фантастом и этот термин не совсем соответствует реальности, потому что элементы трансформируются в жидкое или твердое состояние.

У газовых гигантов наблюдается меньшая концентрация металла и силикатов в ядрах. Но этот термин прочно закрепился и сейчас используется как официальный. Параллельно появилось название «ледяные гиганты» для Урана и Нептуна, которые обладают большим количеством летучих веществ.

Классификация

Перед вами расширенный цветной вид на южный полюс газового гиганта, добытый 11 декабря 2016 года. Для создания Габриэль Фиссе использовал сведения JunoCam на Юноне. Среди облачного пейзажа особенно привлекательными кажутся овальные бури. показателем альбедо.

Существует 5 разновидностей, базирующихся на схеме Дэвида Сударки.

  • I – аммиачные облака. Сюда входят планеты, расположенные во внешней области системы (за пределом линии льда). Это дистанция, где летучие вещества конденсируются в твердые ледяные зерна.
  • II – водные облака. Обладают средними температурными показателями (-23°С), поэтому слишком нагреты для создания аммиачного облачного покрова. Вода сильнее отражает, так что наделены более высоким показателем альбедо.
  • III – безоблачные. Температура поднимается к 80°С-530°С, поэтому лишены облачного покрова (нет достаточного количества химических веществ). Наделены низким альбедо и кажутся расплывчатыми голубыми шарами, так как метан поглощает красные длины волн.
  • IV – щелочные металлы. Нагреваются выше 627°С, из-за чего в атмосфере начинает доминировать монооксид углерода. Растет также количество щелочных металлов. Такие объекты именуют горячими юпитерами.
  • V – силикатные облака. Это наиболее раскаленные гиганты (больше 1100°С). На верхнем атмосферном слое располагаются силикатные и железные облачные формирования. Будут выглядеть красными в обзоре.

Основные факты

Юпитер стоит на первой позиции по  размерам среди гигантов в системе. Его радиус практически в 11 раз превышает земной. Обладает 50-ю спутниками и 17-ю кандидатами. Планета состоит изо льда и горной породы. Большая часть массы представлена жидким металлическим водородом, из-за чего формируется масштабное магнитное поле. Юпитер настолько огромен, что его можно отыскать без использования приборов. Атмосферный слой наполнен аммиаком, водородом, гелием и метаном.

Строение газовых гигантов

Сатурн в 9 раз крупнее земного радиуса и отличается восхитительной кольцевой системой. Обладает 53 спутниками, а также 9-ю претендентами. Планета наполнена водородом и гелием, окружающих плотное ядро. По атмосфере сходится с Юпитером.

Уран превышает наш радиус в 4 раза. Этот объект уникален своим углом осевого наклона, из-за которого практически опрокинут на бок. К тому же вращается в обратном направлении. Содержит семейство из 27 спутников, а атмосфера – водород, метан и гелий. В 1781 году планету нашел Уильям Гершель.

Осевой наклон газовых гигантов

Нептун также по радиусу крупнее нас в 4 раза и похож по атмосфере с Ураном. Рядом вращаются 13 спутников и один кандидат. Планету нашли в 1846 году.

Формирование и общие

10 июля 2017 года аппарат Юнона на высоте в 11444 км сумел зафиксировать динамичный шторм, расположенный на южной стороне северного полярного участка газового гиганта. Перед вами длительный антициклонный овал, именуемый Северным Малым Красным Пятном 1, за которым следят с 1993 года

Полагают, что с самого начала гиганты появились в виде скалистых и ледяных планет, напоминающих земной тип. Но размер ядра был огромен, что позволило притягивать больше водорода и гелия из газового облака до того, как сформировалась звезда.

Уран и Нептун расположены дальше, поэтому им было сложнее накапливать материал. Это привело к тому, что они уступают по размеру первым гигантам. Атмосферы также сильнее загрязнены тяжелыми элементами, вроде метана и аммиака.

Ученым удалось отыскать тысячи экзопланет, среди которых огромная часть припадает на горячие юпитеры. Это газовые гиганты, расположенные крайне близко к своим звездам. Полагают, что изначально они создаются дальше, но потом приближаются.

Гиганты формируют вокруг себя масштабные лунные семьи. Многие появляются вместе с планетами, а другие притягиваются гравитацией. Обычно все вращаются в одной направленности с планетами. Но Тритон у Нептуна следует в противоположную сторону. Это намекает на его захваченную предысторию.

Оригинал статьи.

_____________________

Спасибо за чтение!

Понравилась статья? Ставим лайки и подписываемся на канал. Дальше будет еще интереснее

Источник: zen.yandex.ru

Атмосфера

Атмосфера Юпитера кардинально отличается от земной. Она большей частью состоит из водорода (около 89%) и гелия (около 11%). Но имеются малые примеси метана, аммиака, ацетилена и водных паров. Если взглянуть на планету сквозь линзы телескопа, то станет видно, что атмосфера её есть сочетание параллельных полос различного цвета – красного, белого, жёлтого, синего. Тёмные пояса и светлые зоны – это цветные облака в верхних атмосферных слоях.

Облака Юпитера

Пятна

Отличительная особенность Юпитера – наличие пятен. Установлено, что это гигантские вихри, которые могут длиться недели, месяцы и годы. Одно из таких пятен имеет размеры в поперечнике 15 000 километров. Самое знаменитое — Большое Красное Пятно. Оно было замечено ещё в 1664 году французским астрономом Кассини. За эти сотни лет оно практически не переместилось и почти не изменилось по форме и размерам.

Земля по сравнению с Большим красным пятном

Характеристики Большого Красного пятна впечатляют: 12 000 километров на 48 000 километров. Есть мнение, что это гигантский вихрь или огромное облако. Существует также гипотеза, что пятно – результат столкновения планеты с каким-то крупным объектом. Якобы, этот объект выбил планетное вещество, которое оторвалось и улетело в космос.

Кольца

Также как Сатурн и Уран, Юпитер обзавёлся кольцами. Но его система колец достаточно слабая. Они состоят в основном из пыли и газа. Система колец имеет четыре компонента. Толстый тор из мелких частиц. Яркое, очень тонкое «Главное кольцо» и два более широких, «паутинных кольца». Окрас колец в видимой части спектра красноватый, а у первого – синий.

Кольца Юпитера

Внутреннее строение

Поскольку Юпитер – газовая планета, то поверхности, как мы это понимаем, она не имеет. Вероятно, что в центре газового гиганта есть очень плотное ядро. Оно спрессовано под огромным давлением 30 – 100 миллионов атмосфер. И температура ядра тоже впечатляет – около 30 000 °С.

Внутреннее строение Юпитера

На стокилометровой глубине находится океан из этого жидкого водорода. А ниже 17 000 километров водород сжимается с такой силой, что приобретает свойства металла. Это состояние позволяет водороду проводить электричество, создавая вокруг планеты магнитное поле. Размеры магнитного поля огромны, оно растягивается на 650 миллионов километров и немного захватывает орбиту Сатурна. Поле имеет вытянутую форму, и в сторону Солнца оно в 40 раз меньше.

Спутники

К 2009 году было выявлено 63 спутника Юпитера. Наиболее известны так называемые галилеевы спутники, впервые обнаруженные учёным в 1610 году. Это Ганимед, Каллисто, Европа и Ио. Ганимед по размерам превосходит Меркурий, а Каллисто, практически равный ему, имеет тёмную поверхность, испещрённую кратерами. Европа окована ледяным панцирем стокилометровой толщины. Из-за этого она отражает свет также ярко, как Венера. Самый живописный спутник – это Ио. Он имеет оттенки жёлтого, чёрного и красного цветов. Это связано с активной вулканической деятельностью, от действия которой фонтаны серы извергаются на высоту 200 километров над поверхностью.

Интересные факты о планете

  • Однажды зонд NASA Voyager запеленговал некие звуки, издаваемые планетой. Они были очень похожи на речь, и получили название электромагнитных голосов. Значит, планета «разговаривает»? Кто бы перевёл этот разговор.
  • Ещё одной странностью являются свойства теней. Как известно, в тени всегда более прохладно, нежели вне её. Только не на Юпитере! Здесь всё наоборот. В тени температура выше, нежели на открытом месте. И здесь напрашивается только одно объяснение. Получается, что эта планета, в отличие от других, отражает тепла больше, чем принимает от Солнца.
  • Не зря планета носит имя главного римского бога. Она ведь самая богатая. Учёные подсчитали, что на ней вполне возможен алмазный град. Молнии превращают метан в углерод, который падает и под давлением перерождается в графит. Опускаясь ещё ниже, графит становится алмазом. Хотя, в самом конце падения, алмазы, скорее всего, становятся жидкими.
  • Солнечный ветер, врезаясь в атмосферу Юпитера, создает своеобразные «звуки». Если перевести их в диапазон слышимых человеком звуковых волн, получится следующая мелодия:Страшновато «поёт» Юпитер

Ловец комет

Если бы не было Юпитера, мы вряд ли сейчас читали эти строки. Миллиарды лет он своим гигантским гравитационным полем отлавливает или сбивает с траектории кометы и астероиды, летящие в сторону солнца. Последний случай произошёл совсем недавно, в 1994 году, когда этот планетарный защитник прикрыл нас своей грудью от очередной потенциальной опасности. Гравитация Юпитера раздробила комету Шумейкера-Леви, как молоток – хрупкий камушек.

Падение кометы Шумейкера-Леви

Взрывы от падения самых крупных фрагментов превысили мощность взрыва 100-мегатонной водородной бомбы в 10 000 раз. Но увидеть этого не удалось, все события произошли на ночной стороне планеты.

Путешествие на Юпитер

У нас появилось несколько свободных лет, и мы решили совершить полёт к Юпитеру. Конечно, лучше всего время полёта провести во сне, ведь скучно два-три года наблюдать однообразный космический пейзаж.

Вид на Юпитер

И вот мы преодолели 778 миллионов километров, и наш корабль вышел на орбиту гиганта. Хорошо, что планетолёт оснащён мощными обогревателями, ведь на поверхности Юпитера погреться не получится. Правда, для любителей криогенных ванн температура – 130° С подойдёт, да и давление здесь практически земное. Главное, не затягивать с сеансом или же опуститься ниже.

Облака на Юпитере

Уже через 130 километров температура резко поднимается до + 150 ° С, и тут самое время приготовить шашлык. Хотя, давление в 24 атмосферы сделает из него паштет. Но мы не станем опускаться в водородные недра планеты – вряд ли нам удастся отыскать даже намёк на какую-либо жизнь. Лучше облетим космический колосс.

вихри и штормы и ураганы на поверхности

Двигаясь со скоростью 600 км/час – это средние скорости местных ветров – начинаем облёт планеты. И сразу же великолепное зрелище поражает взор. Полярные сияния Юпитера несоизмеримо интенсивнее земных, но всю их красоту лучше наблюдать в ультрафиолетовом диапазоне.

Зато молнии, тысячекратно превосходящие мощность тех, что привыкли мы наблюдать на своей планете, кажутся огненными реками. Эти реки прорезают плотные пояса облаков, которые не меняются годами, двигаясь вокруг планеты со скоростью 500 км/час.

Источник

Поделиться ссылкой:

Источник: kosmogid.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.