Apa yang ada di dalam raksasa gas itu. Jupiter

1910

Raksasa gas disebut planet, yang sebagian besar terdiri dari berbagai jenis gas. Gas-gas ini didominasi hidrogen dan helium. Pada tingkat yang lebih rendah, keberadaan amonia dan metana, dan kadang-kadang nitrogen, dimungkinkan. Planet seperti itu biasanya dicirikan oleh suhu rendah dan tekanan tinggi di atmosfer.

Fitur utama dari raksasa gas:

Mereka memiliki kepadatan rendah. Dengan demikian, mereka tidak memiliki permukaan yang kokoh dalam pengertian yang biasa bagi kita.
Mereka memiliki periode rotasi harian yang sangat singkat. Ini kira-kira dari 9 hingga 17 jam, yang sangat kecil menurut standar duniawi.
Karena rotasi yang cepat, sebagai suatu peraturan, mereka dikompresi atau diratakan di wilayah kutub.
Mereka menyebarkan sinar matahari dengan baik.

Struktur raksasa gas

Struktur planet gas terdiri dari beberapa lapisan:

gas (diwakili dalam bentuk awan);
gas cair yang timbul karena tekanan tinggi;
gas logam (medan elektromagnetik muncul di sini);
inti kecil, yang bisa berupa logam atau batu.

Planet gas dicirikan oleh adanya angin kencang di atmosfernya, mencapai ribuan kilometer. Serta angin puyuh raksasa yang stabil yang telah ada selama lebih dari seratus tahun.

Menurut data modern, sebagian besar planet di luar tata surya kita, yaitu exoplanet, adalah gas. Ada sekitar seratus miliar dari mereka di galaksi kita sekarang.

Raksasa gas tata surya

Semua planet tata surya kita biasanya dibagi menjadi dua bagian: eksternal dan internal. Raksasa gas diwakili oleh kelompok yang dikenal dalam sains sebagai "planet luar". Ini termasuk Neptunus, Uranus, Saturnus dan Jupiter. Mereka lebih jauh dari Matahari daripada yang lain - planet dalam dan dipisahkan dari mereka oleh sabuk asteroid.

Planet luar memiliki serangkaian fitur pembeda yang umum:

Jarak yang cukup jauh dari Matahari.
Adanya medan magnet yang kuat.
Ukuran besar dan berat.
Kehadiran banyak satelit di sekitar planet ini.
suhu rendah.
Kehadiran sistem cincin yang mengelilingi planet ini.

Planet terluar terbesar adalah Yupiter. Ini adalah jarak kelima dari Matahari. Ini memiliki atmosfer yang terutama terdiri dari hidrogen dan sebelas persen helium. Kehadiran belerang dan fosfor di dalamnya memberikan warna oranye yang indah untuk penampilan planet ini. Di lapisan bawah adalah lautan yang diisi dengan hidrogen cair.

Ada tanda-tanda klasik planet gas di sini: angin kencang dan angin puyuh yang panjang (hingga tiga ratus tahun keberadaannya). Yang paling besar dari yang terakhir adalah Bintik Merah Besar. Dimensinya beberapa kali lebih besar dari bumi.

Planet ini memiliki medan magnet yang kuat 650 juta kilometer. Dua puluh delapan satelit berputar di zonanya.

Raksasa gas berikutnya dari sistem luar adalah Saturnus. Planet ini adalah yang terbesar kedua di tata surya kita. Waktu rotasinya sangat singkat - lebih dari 10 jam. Dalam ukuran, itu sedikit lebih rendah dari Jupiter. Tetapi berdasarkan berat - tiga kali.

Komposisi Saturnus terutama mencakup hidrogen, helium, amonia, metana, dan sisa-sisa air ada dalam jumlah kecil.

Cincin Saturnus yang terkenal, yang mengelilinginya di khatulistiwa, bukanlah satu kesatuan. Lapisan luarnya berputar mengelilingi planet dengan kecepatan yang jauh lebih lambat daripada lapisan dalam. Dalam strukturnya, mereka terdiri dari partikel es terkecil dengan penambahan debu silikat. Lebarnya bisa mencapai delapan puluh ribu kilometer. Ketebalan cincin jauh lebih sedikit - tidak lebih dari satu kilometer.

Panjang tahun di Saturnus 29,5 kali lebih panjang dari bumi. Selama siklus tahunan, penampakan cincin benda angkasa dari Bumi sangat bervariasi.

Periode ekuinoks ditandai dengan berakhirnya kemungkinan pengamatan mereka. Artinya, mereka praktis tidak terlihat lagi dari planet kita, dengan pengecualian garis kecil. Setelah itu, selama periode tujuh tahun, cincin-cincin itu menjadi semakin terlihat lebarnya dan mencapai ukuran visual maksimumnya ketika titik balik matahari terjadi. Kemudian siklus berulang.

Saturnus memiliki enam puluh dua bulan. Komposisi mereka diwakili oleh batu dan es, dan ukurannya biasanya kecil. Salah satu satelitnya, Titan, yang menerima namanya untuk ukuran maksimum dibandingkan dengan yang lain, memiliki atmosfer yang padat, terutama terdiri dari nitrogen dengan tambahan metana. Para ilmuwan menyarankan bahwa kondisi seperti itu bisa ada di Bumi selama periode munculnya kehidupan di atasnya.

Planet di sebelah Saturnus adalah Uranus. Ditemukan pada abad ke-17, itu adalah yang terbesar keempat di tata surya.

Setahun di Uranus adalah 84 kali lebih lama dari satu tahun di Bumi, dan ia berputar di sekitar porosnya hanya dalam tujuh belas jam. Dalam komposisi Uranus, tidak seperti kebanyakan planet lain kecuali Neptunus, para ilmuwan belum menemukan hidrogen logam. Namun, sebagian besar es ditemukan di sana. Oleh karena itu, planet ini, seperti Neptunus, diklasifikasikan sebagai raksasa es.

Dalam atmosfer hidrogen-heliumnya, pengotor metana, amonia, dan hidrogen ditemukan.

Uranus adalah planet terdingin di tata surya. Dengan suhu 224 derajat Celcius, itu benar-benar tidak dapat dihuni.

Kehadiran cincin yang diekspresikan dengan lemah di Uranus tidak diragukan lagi. Pada saat yang sama, formasi cincin luar memiliki warna yang lebih cerah.

Fitur Uranus adalah sifat rotasinya dalam posisi horizontal, seolah-olah berbaring di "sisinya". Dua puluh tujuh satelit planet ini dinamai menurut pahlawan karya W. Shakespeare dan A. Pope.

Yang terakhir, dan terkecil, dari raksasa gas luar adalah Neptunus. Tidak terlihat dari Bumi, ia memiliki sejarah penemuan yang unik, karena pertama kali ditemukan tidak secara visual, tetapi dengan bantuan perhitungan matematis. Alasan untuk ini adalah perubahan orbit Uranus dan asumsi bahwa itu disebabkan oleh pengaruh gravitasi planet yang tidak diketahui.

Neptunus memiliki komposisi yang mirip dengan Uranus. Hal ini menyebabkan para ilmuwan untuk menghubungkannya dengan raksasa es. Permukaan planet ini adalah lautan air dan gas cair. Satu tahun di planet ini sama dengan sekitar 165 tahun Bumi. Sehari berlangsung sekitar 16 jam.

Karena sumber energi internal Neptunus, angin kencang di tata surya muncul di sana. Mereka bisa mencapai 2.100 kilometer per jam. Atmosfer planet ini ditandai dengan badai terus-menerus yang berlangsung selama beberapa bulan.

Di Neptunus, cincin yang diekspresikan secara samar dengan warna kemerahan ditemukan. Diasumsikan bahwa itu diberikan oleh kehadiran dalam komposisi mereka, orang-orang dengan es dan silikat, karbon.

Neptunus memiliki medan magnet terkuat, dengan panjang 650 ribu kilometer. Tapi, tidak seperti Bumi, orbitnya menyimpang dari sumbu rotasi planet itu sendiri sebesar 47 derajat.

Dari empat belas bulan Neptunus, Triton adalah yang terbesar.

Saat ini, ada juga teori di antara para ilmuwan bahwa di tata surya kita ada planet lain yang merupakan raksasa gas. Tetapi di bawah pengaruh gravitasi Jupiter, ia harus berada di luar wilayah tarik-menarik Matahari.

raksasa gas terbesar

Pada awal abad ke-21, planet terbesar di alam semesta ditemukan, yang juga merupakan raksasa gas. Dia diberi nama TrES-4. Terletak di konstelasi Hercules, pada jarak 1600 tahun cahaya dari planet kita. Benda langit dua puluh kali lebih besar dari Bumi. Diameternya 1,7 kali lebih besar dari Jupiter, tetapi hanya tiga kali lebih besar. Sehari di TrES-4 sama dengan tiga setengah hari Bumi.

Karena kedekatannya dengan bintang induk, suhu di planet ini sangat tinggi dan mencapai sekitar 1260 derajat. Oleh karena itu, dan juga karena massanya yang kecil, ia terus berkembang. TrES-4 tidak dapat menampung atmosfer. Sebagian darinya terus-menerus menguap, berubah menjadi ekor, seperti yang menyertai komet.

Setiap planet besar dapat diklasifikasikan sebagai raksasa. Planet seperti itu sebagian besar terdiri dari zat dengan titik didih rendah, seperti es dan gas, meskipun ada planet raksasa seperti Bumi. Planet-planet raksasa tata surya, juga disebut sebagai planet luar, termasuk Yupiter, Neptunus, Uranus, dan Saturnus. Ungkapan raksasa gas pertama kali digunakan pada tahun 1952 oleh James Blish, seorang penulis fiksi ilmiah.

Empat planet terbesar di tata surya adalah:

Jupiter

Massa Jupiter 2,5 kali lebih berat dari massa total yang lain dan merupakan seperseribu massa Matahari. Jupiter adalah raksasa gas, sebagian besar terdiri dari hidrogen, dan juga seperempat dari massa helium. Rotasi yang cepat telah mempengaruhi bentuk planet, membuatnya menjadi oblate spheroidal. Diameter Jupiter di ekuator adalah 142.984 km. Jupiter telah menarik perhatian para astronom sejak zaman kuno, dan orang Romawi bahkan memberinya nama untuk menghormati dewa utama mereka, Jupiter. Planet ini memiliki setidaknya 69 bulan (satelit), dan yang terbesar di antaranya - Ganymede dianggap yang terbesar di tata surya dan diameternya melebihi Merkurius.

Saturnus

Saturnus, seperti Jupiter, adalah raksasa gas yang juga terbentuk dari helium dan hidrogen. Ini dibedakan oleh sistem cincinnya, yang mencakup 9 cincin primer kontinu di samping 3 lengkungan terputus-putus. Planet ini memiliki setidaknya 62 bulan, 53 di antaranya secara resmi dinamai. Angka ini tidak termasuk ratusan zona bulan yang membentuk cincin. Bulan terbesar Saturnus adalah Titan, yang merupakan bulan terbesar kedua di sistem kita. Saturnus sekitar 30% kurang padat daripada air. Jupiter dan Saturnus bersama-sama membentuk 92% dari total massa planet-planet di tata surya.

Uranus

Uranus diklasifikasikan sebagai raksasa es, dan meskipun didominasi oleh hidrogen dan helium, ia memiliki lebih banyak "es" termasuk metana, air, dan amonia. Uranus dinamai dewa langit Yunani bernama Ouranos. Planet ini memiliki 27 satelit, magnetosfer, dan sistem cincin. Suhu minimum Uranus diperkirakan -223 derajat Celcius, yang membuat atmosfernya . Uranus membuat revolusi lengkap mengelilingi Matahari setiap 84 tahun, dan jarak rata-rata ke bintang adalah 20 unit astronomi. Massa Uranus hanya lebih dari empat belas setengah kali massa Bumi.

Neptunus

Massa Neptunus tujuh belas kali massa Bumi. Neptunus diakui sebagai satu-satunya planet di tata surya yang ditemukan melalui perhitungan matematis, bukan pengamatan empiris. Johann Galle menjadi orang pertama yang mengidentifikasi planet melalui teleskop pada 23 September 1846, dan ia mengandalkan prediksi Urban Le Verrier. Satelit terbesar Neptunus - Triton ditemukan hanya dua setengah minggu setelah planet itu sendiri, meskipun 13 satelit yang tersisa diidentifikasi menggunakan teleskop hanya pada abad ke-20. Jarak yang signifikan dari Bumi ke Neptunus membuatnya sangat kecil, sehingga sulit untuk mempelajari planet ini melalui teleskop. Teleskop modern canggih dengan optik adaptif telah mempermudah memperoleh informasi tambahan dari jauh. Atmosfer Neptunus memiliki pola cuaca yang terlihat dan aktif, sedangkan suhu di pusat planet diperkirakan mencapai 5.100 derajat Celcius.

Ada dua jenis planet di tata surya kita. Ini adalah planet terestrial dan raksasa gas.

Planet-planet jenis pertama (Merkurius, Venus, Bumi dan Mars) merupakan planet dalam dan letaknya lebih dekat dengan Matahari. Mereka hampir seluruhnya terdiri dari batuan berbatu padat dan mungkin memiliki rasio gas dan atmosfer yang kecil terhadap massanya, memiliki massa dan ukuran yang kecil dibandingkan dengan planet gas.

Planet gas (Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus) sebagian besar terdiri dari gas dan jauh lebih besar dalam massa dan ukuran. Sulit untuk mengatakan dengan tepat di mana atmosfer berakhir dan planet itu sendiri dimulai. Diasumsikan bahwa di dalam setiap raksasa terdapat inti logam berbatu yang padat.

Setiap planet memiliki sejumlah fitur luar biasa dan sekaligus unik, yang saya sarankan agar Anda membiasakan diri sekarang. Jadi ayo pergi!

Jupiter: gravitasi dan gas ringan.

Saat ini tidak ada kemungkinan teknis untuk mempelajari struktur Jupiter: planet ini terlalu besar, gravitasinya terlalu kuat, atmosfernya terlalu padat dan gelisah. Namun, sulit untuk mengatakan di mana atmosfer berakhir di sini dan planet itu sendiri dimulai: raksasa gas ini, pada kenyataannya, tidak memiliki batas internal yang jelas.

Menurut teori yang ada, di pusat Yupiter terdapat inti padat yang massanya 10-15 kali lebih besar dan ukurannya satu setengah kali lebih besar. Namun, dengan latar belakang planet raksasa (massa Yupiter lebih besar daripada massa gabungan semua planet lain di tata surya), nilai ini cukup kecil. Secara umum, itu terdiri dari 90% hidrogen biasa, dan 10% sisanya dari helium, dengan sejumlah hidrokarbon sederhana, nitrogen, belerang, oksigen. Tapi jangan mengira karena ini, struktur raksasa gas itu “sederhana”.

Pada tekanan dan suhu kolosal, hidrogen (dan menurut beberapa sumber, helium) harus ada di sini, terutama dalam bentuk logam yang tidak biasa - lapisan ini, mungkin, membentang hingga kedalaman 40-50 ribu km. Di sini, elektron melepaskan diri dari proton dan mulai berperilaku bebas, seperti pada logam. Hidrogen metalik cair seperti itu, tentu saja, adalah konduktor yang sangat baik dan menciptakan medan magnet yang sangat kuat di planet ini.

Saturnus: sistem pemanas sendiri.

Terlepas dari semua perbedaan eksternal, tidak adanya Bintik Merah yang terkenal dan kehadiran cincin yang lebih terkenal, Saturnus sangat mirip dengan Jupiter yang bertetangga. Ini terdiri dari 75% hidrogen dan 25% helium, dengan sejumlah kecil air, metana, amonia dan padatan sebagian besar terkonsentrasi di inti panas. Seperti Jupiter, ia memiliki lapisan hidrogen metalik yang tebal, yang menciptakan medan magnet yang kuat.

Mungkin perbedaan utama antara dua raksasa gas adalah perut hangat Saturnus: proses di kedalaman sudah memasok planet ini dengan lebih banyak energi daripada radiasi matahari - ia memancarkan energi 2,5 kali lebih banyak daripada yang diterimanya.

Tampaknya ada dua dari proses ini (kami mencatat bahwa mereka juga bekerja di Jupiter, mereka hanya lebih penting di Saturnus) - peluruhan radioaktif dan mekanisme Kelvin-Helmholtz. Anda dapat membayangkan bagaimana mekanisme ini bekerja dengan cukup mudah: planet mendingin, tekanan di dalamnya turun, dan sedikit menyusut, dan kompresi menciptakan panas tambahan. Namun, keberadaan efek lain yang menciptakan energi di perut Saturnus tidak dapat dikesampingkan.

Uranus: es dan batu.

Namun di Uranus, panas internal jelas tidak cukup, dan begitu banyak sehingga masih membutuhkan penjelasan khusus dan teka-teki para ilmuwan. Bahkan Neptunus, yang sangat mirip dengan Uranus, memancarkan panas berkali-kali lebih banyak, sementara Uranus tidak hanya menerima sangat sedikit dari Matahari, tetapi juga mengeluarkan sekitar 1% dari energi ini. Ini adalah planet terdingin, suhu di sini bisa turun hingga 50 Kelvin (-223 Celcius).

Diyakini bahwa sebagian besar Uranus jatuh pada campuran es - air, metana, dan amonia. Ada sepuluh kali lebih sedikit hidrogen dan helium dalam massa, dan bahkan lebih sedikit batuan padat, kemungkinan besar terkonsentrasi di inti batu yang relatif kecil. Bagian utama jatuh di mantel es. Benar, es ini bukan zat yang biasa kita gunakan, itu cair dan padat.

Ini berarti bahwa raksasa es itu juga tidak memiliki permukaan padat: atmosfer gas, yang terdiri dari hidrogen dan helium, lewat tanpa batas yang jelas ke lapisan atas cair planet itu sendiri.

Neptunus: hujan berlian.

Seperti Uranus, atmosfer sangat menonjol, terhitung 10-20% dari total massa planet dan memperpanjang 10-20% dari jarak ke inti di pusatnya. Ini terdiri dari hidrogen, helium dan metana, yang memberi planet ini warna kebiruan. Lebih dalam melaluinya, kita akan melihat bagaimana atmosfer secara bertahap menebal, perlahan berubah menjadi mantel konduktif listrik yang cair dan panas.

Mantel Neptunus sepuluh kali lebih berat dari seluruh Bumi kita dan kaya akan amonia, air, dan metana. Benar-benar panas - suhunya bisa mencapai ribuan derajat - tetapi secara tradisional zat ini disebut es, dan Neptunus, seperti Uranus, diklasifikasikan sebagai raksasa es.

Ada hipotesis yang menyatakan bahwa, lebih dekat ke inti, tekanan dan suhu mencapai nilai sedemikian rupa sehingga metana "hancur" dan "terkompresi" menjadi kristal berlian, yang, pada kedalaman di bawah 7000 km, membentuk lautan "cairan berlian" bahwa "hujan" di inti planet. Inti besi-nikel Neptunus kaya akan silikat dan hanya sedikit lebih besar dari Bumi, meskipun tekanan di wilayah tengah raksasa jauh lebih tinggi.

1911

Fitur utama dari raksasa gas:

Mereka memiliki kepadatan rendah. Dengan demikian, mereka tidak memiliki permukaan yang kokoh dalam pengertian yang biasa bagi kita.
Mereka memiliki periode rotasi harian yang sangat singkat. Ini kira-kira dari 9 hingga 17 jam, yang sangat kecil menurut standar duniawi.
Karena rotasi yang cepat, sebagai suatu peraturan, mereka dikompresi atau diratakan di wilayah kutub.
Mereka menyebarkan sinar matahari dengan baik.

Struktur raksasa gas

Struktur planet gas terdiri dari beberapa lapisan:

gas (diwakili dalam bentuk awan);
gas cair yang timbul karena tekanan tinggi;
gas logam (medan elektromagnetik muncul di sini);
inti kecil, yang bisa berupa logam atau batu.

Planet gas dicirikan oleh adanya angin kencang di atmosfernya, mencapai ribuan kilometer. Serta angin puyuh raksasa yang stabil yang telah ada selama lebih dari seratus tahun.

Menurut data modern, sebagian besar planet di luar tata surya kita, yaitu exoplanet, adalah gas. Ada sekitar seratus miliar dari mereka di galaksi kita sekarang.