Отличительные черты газовых планет
Самое интересное, что о газовых гигантах сложно сказать, где начинаются контуры шара, а где заканчивается атмосфера. Ученые предполагают, что внутри такой планеты все-таки, по примеру планеты земной группы, есть твердое ядро.
Если верить самой распространенной гипотезе происхождения нашей системы, гиганты появились намного позже земных небесных тел, то есть, как наша Земля.
У газовых гигантов Солнечной системы есть не только небольшое твердое ядро. Также предполагается, что после атмосферы давление только увеличивается и тогда водород берет вместо привычного нам газообразного воздействия, то есть в виде воды.
Небесные тела, состоящие из газов, имеют короткий период вращения с течением времени. Немаловажный интересный факт заключается в том, что самые большие гиганты излучают гораздо больше тепла, чем получают от Солнца. Это связано с гравитационной энергией.
При высоком давлении, которое приобретает большие единицы уже в атмосфере, происходит сжатие. Сжатие высвобождает больше гравитационной энергии. Давайте теперь рассмотрим отдельные планеты, отсортированные по размеру.
- Юпитер. Самая большая планета Солнечной системы, она пятая по удаленности от Солнца. 11 раз — это насколько радиус Юпитера превышает радиус Земли. Он в основном состоит из водорода и гелия. Юпитер также является домом для знаменитого большого красного пятна, которое представляет собой долгоживущий гигантский антициклон.
- Сатурн. Расположен после Юпитера как по Солнцу, так и по размеру. Известно, что у Сатурна более шестидесяти спутников, и он сплетен в кольцо, по которому его можно сразу узнать. В то же время Сатурн — самое редкое небесное тело в нашей системе.
- Уран. Этот гигант также является третьим по величине и седьмым по удаленности от Солнца.
- Нептун — восьмой по величине и самый дальний. По аналогии с Юпитером, Нептун имеет большое темное пятно.
Современные ученые считают, что раньше было около шести гигантов, и все они были намного ближе к Солнцу.
Не думайте, что они всегда были в газообразном состоянии, не имеющем очертаний фигуры. Это совсем не так. На Уране и Нептуне все газы (аммиак, метан и т.д.) могут находиться только в твердой форме.
Следовательно, эти тела представляют собой огромные ледяные шары. Сейчас ведутся последние исследования, возможно, скоро мы узнаем что-то новое о космогонии и будущем Вселенной.
Планеты земной группы в Солнечной системе
Все планеты внутренней солнечной системы — Меркурий, Венера, Земля и Марс — являются яркими представителями земной группы. Все они состоят в основном из силикатных пород и металлов, которые распределены между плотным металлическим ядром и силикатной мантией. Луна похожа на эти планеты, но ее железное ядро намного меньше.
Ио и Европа также являются спутниками, которые имеют структуру, аналогичную планетам земной группы. Композиционное моделирование Ио показало, что мантия Луны почти полностью состоит из силикатных пород и железа и окружает ядро из железа и сульфида железа. Европа, с другой стороны, имеет железное ядро, окруженное внешним слоем воды.
Карликовые планеты, такие как Церера и Плутон, а также другие крупные астероиды похожи на планеты земной группы тем, что имеют твердую поверхность. Однако они сделаны больше из льда, чем из камня.
Юпитер
Космический аппарат НАСА Juno прибыл на планету в 2016 году и уже сделал несколько открытий. Он изучал кольца планеты, что очень кропотливо. Потому что они намного тоньше, чем у Сатурна. Юнона обнаружила, что частицы, вызывающие полярные сияния Юпитера, отличаются от частиц Земли. Это открытие помогло понять загадки атмосферы, такие как наличие снега из высотных облаков. Ученые, использующие космический телескоп Хаббла, также подробно изучают Большое красное пятно Юпитера. Они наблюдают его динамику и интенсивность изменения цвета.
Сатурн
Космический аппарат Кассини находится в эксплуатации более 13 лет и занимается изучением системы Сатурна. До 2017 года. Данные, полученные Cassini, все еще обрабатываются и анализируются учеными. В последние месяцы своей работы миссия изучила гравитационное и магнитное поля Сатурна, наблюдала за кольцами под разными углами, чем раньше, а также намеренно погрузилась в атмосферу.
Уран
Штормы на Уране — популярные темы для изучения как профессиональных ученых, так и астрономов-любителей. Они наблюдают, как штормы развиваются и меняются с течением времени. Ученые также заинтересованы в изучении структуры колец Урана и получении данных о том, что составляет его атмосферу. У Урана также может быть несколько троянских астероидов (астероидов на одной орбите планеты). Первый был обнаружен в 2013 году.
Нептун
Шторм Нептуна также является популярной целью для наблюдений. И в 2018 году эти работы снова окупились. Космический телескоп Хаббла показал, что шторм в настоящее время утихает. Исследователи отметили, что шторм рассеивается не так, как предсказывали симуляции. Это означает, что наше понимание атмосферы Нептуна еще предстоит уточнить.
Формирование газовых гигантов
Астрономы считают, что гиганты сначала сформировались как ледяные скалистые миры, похожие на планеты земной группы. Однако больший размер Земли позволил этим планетам (особенно Юпитеру и Сатурну) захватывать водород и гелий из газового облака, из которого образовалось Солнце. Это произошло до того, как оно поглотило большую часть газа.
Поскольку Уран и Нептун были меньше и имели более удаленные орбиты, им было труднее собирать водород и гелий так же эффективно, как Юпитер и Сатурн. Вероятно, это объясняет, почему они теперь меньше своих сородичей. В процентном отношении их атмосфера более «загрязнена» элементами тяжелее водорода и гелия. Как метан и аммиак. Потому что они намного меньше.
Ученые уже открыли тысячи экзопланет. Многие из них — «горячие юпитеры». Это гигантские газовые объекты, которые находятся очень близко к своим родительским звездам. (По оценкам Кеплера, Скалистых миров во Вселенной еще больше.) Ученые предполагают, что большие планеты могут двигаться вперед и назад по своим орбитам, прежде чем оставаться в какой-то постоянной конфигурации. Но как именно и сколько они могут двигаться, все еще остается предметом споров.
Планеты-гиганты имеют десятки спутников. Многие из них формируются одновременно с родительскими планетами. Это подтверждается тем фактом, что планеты вращаются в том же направлении, что и их спутники. Например, так вращаются огромные спутники Юпитера Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Но бывают и исключения.
Один из спутников Нептуна, Тритон, вращается вокруг планеты в направлении, противоположном вращению Нептуна. Это говорит о том, что Тритон был захвачен, возможно, когда-то более плотной атмосферой Нептуна, когда он улетал. В Солнечной системе есть много других небольших спутников, которые вращаются по орбите от экватора своих планет. Это означает, что они также были захвачены сильной гравитацией.