Ce se află în interiorul gigantului gazos. Jupiter

1910

Giganții gazoși se numesc planete, a căror mare parte este formată din gaze de diferite tipuri. Aceste gaze sunt predominant hidrogen și heliu. Într-o măsură mai mică, este posibilă prezența amoniacului și a metanului și uneori a azotului. Astfel de planete sunt de obicei caracterizate de temperaturi scăzute și presiune ridicată în atmosferă.

Principalele caracteristici ale giganților gazosi:

Au o densitate redusă. Astfel, nu au o suprafață solidă în sensul obișnuit pentru noi.
Au o perioadă extrem de scurtă de rotație zilnică. Este aproximativ de la 9 la 17 ore, ceea ce este foarte mic după standardele pământești.
Datorită rotației rapide, de regulă, acestea sunt comprimate sau aplatizate în regiunea polilor.
Ele împrăștie bine razele soarelui.

Structura giganților gazosi

Structura planetelor gazoase este formată din mai multe straturi:

gazos (reprezentat sub formă de nori);
gaz lichid rezultat din cauza presiunii ridicate;
gaz metalic (aici apare un câmp electromagnetic);
un miez mic, care poate fi metal sau piatră.

Planetele gazoase se caracterizează prin prezența vântului puternic în atmosfera lor, atingând mii de kilometri. La fel și vârtejuri gigantice stabile care există de mai bine de o sută de ani.

Conform datelor moderne, majoritatea planetelor din afara sistemului nostru solar, adică exoplanetele, sunt gaze. Există aproximativ o sută de miliarde în galaxia noastră acum.

Giganții gazosi ai sistemului solar

Toate planetele sistemului nostru solar sunt de obicei împărțite în două părți: externă și internă. Giganții gazosi sunt reprezentați de un grup cunoscut în știință ca „planete exterioare”. Include Neptun, Uranus, Saturn și Jupiter. Sunt mai departe de Soare decât restul - planetele interioare și sunt separate de ele printr-o centură de asteroizi.

Planetele exterioare au un set de caracteristici distinctive comune:

Distanță considerabilă față de Soare.
Prezența câmpurilor magnetice puternice.
Dimensiune si greutate mare.
Prezența multor sateliți în jurul planetei.
Temperaturi scazute.
Prezența sistemelor inelare care înconjoară planeta.

Cea mai mare dintre planetele exterioare este Jupiter. Este al cincilea la distanță de Soare. Are o atmosferă compusă în principal din hidrogen și unsprezece procente heliu. Prezența sulfului și a fosforului în el dă o culoare portocalie frumoasă aspectului planetei. În straturile inferioare este un ocean plin cu hidrogen lichid.

Există semne clasice ale planetelor gazoase aici: vânturi puternice și vârtejuri lungi (până la trei sute de ani de existență). Cel mai gigantic dintre acestea din urmă este Marea Pată Roșie. Dimensiunile sale sunt de câteva ori mai mari decât pământul.

Planeta are un câmp magnetic puternic de 650 de milioane de kilometri. Douăzeci și opt de sateliți se rotesc în zona sa.

Următorul gigant gazos al sistemului exterior este Saturn. Planeta este a doua ca mărime din sistemul nostru solar. Timpul său de rotație este foarte scurt - puțin peste 10 ore. În mărime, este ușor inferior lui Jupiter. Dar în greutate - de trei ori.

Compoziția lui Saturn include în principal hidrogen, heliu, amoniac, metan, iar resturile de apă sunt prezente într-o mică măsură.

Celebrul inel al lui Saturn, care îl înconjoară la ecuator, nu este un singur întreg. Straturile sale exterioare se rotesc în jurul planetei cu o viteză mult mai mică decât cele interioare. În structura lor, ele constau din cele mai mici particule de gheață cu adaos de praf de silicat. În lățime, pot ajunge la optzeci de mii de kilometri. Grosimea inelelor este mult mai mică - nu mai mult de un kilometru.

Lungimea anului pe Saturn este de 29,5 ori mai mare decât cea a pământului. În timpul ciclului anual, aspectul inelelor unui corp ceresc de pe Pământ variază foarte mult.

Perioada echinocțiului se caracterizează prin încetarea posibilității de observare a acestora. Adică, practic încetează să mai fie vizibile de pe planeta noastră, cu excepția unei linii mici. Ulterior, pe o perioadă de șapte ani, inelele devin din ce în ce mai vizibile în lățime și ating dimensiunea vizuală maximă atunci când are loc solstițiul. Apoi ciclul se repetă.

Saturn are șaizeci și două de luni. Compoziția lor este reprezentată de roci și gheață, iar dimensiunile lor sunt de obicei mici. Unul dintre sateliții săi, Titan, care și-a primit numele pentru dimensiunea maximă în comparație cu alții, are o atmosferă densă, constând în principal din azot cu adaos de metan. Oamenii de știință sugerează că astfel de condiții ar putea exista pe Pământ în perioada apariției vieții pe acesta.

Planeta de lângă Saturn este Uranus. Descoperit în secolul al XVII-lea, este al patrulea ca mărime din sistemul solar.

Un an pe Uranus este de 84 de ori mai lung decât un an pământesc și se rotește în jurul axei sale în doar șaptesprezece ore. În compoziția lui Uranus, spre deosebire de majoritatea celorlalte planete, cu excepția Neptun, oamenii de știință nu au găsit hidrogen metalic. Totuși, acolo a fost găsit un procent mare de gheață. Prin urmare, planeta, ca și Neptun, a fost clasificată drept gigant de gheață.

În atmosfera sa de hidrogen-heliu s-au găsit impurități de metan, amoniac și hidrogen.

Uranus este cea mai rece planetă din sistemul solar. Cu o temperatură de 224 de grade Celsius, este complet nelocuită.

Prezența inelelor slab exprimate pe Uranus este fără îndoială. În același timp, formațiunile inelului exterior au o culoare mai strălucitoare.

O caracteristică a lui Uranus este proprietatea sa de rotație într-o poziție orizontală, ca și cum ar fi întins pe „partea sa”. Douăzeci și șapte de sateliți ai planetei poartă numele eroilor lucrărilor lui W. Shakespeare și A. Pope.

Ultimul și cel mai mic dintre giganții de gaz exterior este Neptun. Nevizibil de pe Pământ, are o istorie unică de descoperire, deoarece a fost descoperit pentru prima dată nu vizual, ci cu ajutorul calculelor matematice. Motivul pentru aceasta a fost schimbările în orbita lui Uranus și presupunerea că acestea sunt cauzate de influența gravitației unei planete necunoscute.

Neptun este asemănător ca compoziție cu Uranus. Acest lucru i-a determinat pe oamenii de știință să-l atribuie giganților de gheață. Suprafața planetei este un ocean de apă și gaze lichefiate. Un an pe planetă corespunde cu aproximativ 165 de ani pământeni. O zi durează aproximativ 16 ore.

Datorită sursei interne de energie a lui Neptun, pe acesta se ridică cele mai puternice vânturi din sistemul solar. Pot ajunge la 2100 de kilometri pe oră. Atmosfera planetei este caracterizată de furtuni persistente care durează câteva luni.

Pe Neptun au fost descoperite inele slab exprimate, cu o nuanță roșiatică. Se presupune că este dat de prezența în compoziția lor, de oameni cu gheață și silicat, carbon.

Neptun are cel mai puternic câmp magnetic, cu o lungime de 650 de mii de kilometri. Dar, spre deosebire de Pământ, orbita lui este deviată de axa de rotație a planetei însăși cu 47 de grade.

Dintre cele paisprezece luni ale lui Neptun, Triton este cel mai mare.

În prezent, există și o teorie printre oamenii de știință conform căreia în sistemul nostru solar a existat o altă planetă care era o gigantă gazoasă. Dar sub influența gravitației lui Jupiter, ea a trebuit să fie în afara regiunii de atracție a Soarelui.

cel mai mare gigant gazos

La începutul secolului XXI a fost descoperită cea mai mare planetă din Univers, care este și o gigantă gazoasă. Ea a primit numele TrES-4. Este situat în constelația Hercule, la o distanță de 1600 de ani lumină de planeta noastră. Corpul ceresc este de douăzeci de ori mai mare decât Pământul. Este de 1,7 ori mai mare decât Jupiter în diametru, dar doar de trei ori mai mare. O zi pe TrES-4 este egală cu trei zile și jumătate pe Pământ.

Datorită apropierii de steaua-mamă, temperatura de pe planetă este extrem de ridicată și atinge aproximativ 1260 de grade. Prin urmare, și, de asemenea, din cauza masei mici, se extinde constant. TrES-4 nu poate conține atmosfera. O parte din ea se evaporă în mod constant, transformându-se într-o coadă, ca cele care însoțesc o cometă.

Orice planetă mare poate fi clasificată drept gigant. Astfel de planete sunt compuse în mare parte din substanțe cu puncte de fierbere scăzute, cum ar fi gheața și gazele, deși există planete gigantice precum Pământul. Planetele gigantice ale sistemului solar, denumite și planete exterioare, includ Jupiter, Neptun, Uranus și Saturn. Sintagma gigant gazos a fost folosită pentru prima dată în 1952 de James Blish, un scriitor de science-fiction.

Cele mai mari patru planete din sistemul solar sunt:

Jupiter

Masa lui Jupiter este de 2,5 ori mai mare decât masa totală a celorlalți și este o miime din masa Soarelui. Jupiter este un gigant gazos, compus în mare parte din hidrogen și, de asemenea, un sfert din masa sa de heliu. Rotația rapidă a afectat forma planetei, făcând-o sferoidian oblat. Diametrul lui Jupiter la ecuator este de 142.984 km. Jupiter a intrigat mințile astronomilor din cele mai vechi timpuri, iar romanii i-au dat chiar un nume în onoarea zeității lor principale, Jupiter. Planeta are cel puțin 69 de luni (sateliți), iar cel mai mare dintre ei - Ganimede este considerat cel mai mare din sistemul solar și îl depășește pe Mercur în diametru.

Saturn

Saturn, ca și Jupiter, este un gigant gazos care se formează și din heliu și hidrogen. Se remarcă prin sistemul său de inele, care include 9 inele primare continue pe lângă 3 arcade discontinue. Planeta are cel puțin 62 de luni, dintre care 53 sunt denumite oficial. Această cifră exclude sutele de zone lunare care alcătuiesc inelele. Cea mai mare dintre lunile lui Saturn este Titan, care este a doua cea mai mare lună din sistemul nostru. Saturn este cu aproximativ 30% mai puțin dens decât apa. Jupiter și Saturn reprezintă împreună 92% din masa totală a planetelor din sistemul solar.

Uranus

Uranus este clasificat ca un gigant de gheață și, deși este dominat de hidrogen și heliu, are mai multă „gheață”, inclusiv metan, apă și amoniac. Uranus a fost numit după zeul grec al cerului numit Ouranos. Planeta are 27 de sateliți, o magnetosferă și un sistem de inele. Temperatura minimă a lui Uranus este estimată la -223 de grade Celsius, ceea ce face ca atmosfera să fie . Uranus face o revoluție completă în jurul Soarelui la fiecare 84 de ani, iar distanța medie până la o stea este de 20 de unități astronomice. Masa lui Uranus este de puțin peste paisprezece ori și jumătate masa Pământului.

Neptun

Masa lui Neptun este de șaptesprezece ori mai mare decât masa Pământului. Neptun este recunoscut ca singura planetă din sistemul solar descoperită prin calcule matematice, mai degrabă decât prin observații empirice. Johann Galle a devenit prima persoană care a identificat o planetă printr-un telescop pe 23 septembrie 1846 și s-a bazat pe predicțiile lui Urban Le Verrier. Cel mai mare satelit al lui Neptun - Triton a fost descoperit la doar două săptămâni și jumătate după planeta însăși, deși restul de 13 sateliți au fost identificați folosind un telescop abia în secolul al XX-lea. Distanța semnificativă de la Pământ la Neptun o face foarte mică, ceea ce face dificilă studierea planetei printr-un telescop. Telescoapele moderne avansate cu optică adaptivă au făcut mai ușoară obținerea de informații suplimentare de la distanță. Atmosfera lui Neptun are modele meteorologice vizibile și active, în timp ce temperaturile din centrul planetei sunt estimate la 5.100 de grade Celsius.

Există două tipuri de planete în sistemul nostru solar. Acestea sunt planetele terestre și giganții gazosi.

Planetele de primul tip (Mercur, Venus, Pământ și Marte) sunt planete interioare și sunt situate mai aproape de Soare. Sunt aproape în întregime compuse din roci stâncoase solide și pot avea un raport mic de gaze și atmosferă față de masa lor, au o masă și o dimensiune mici în comparație cu planetele gazoase.

Planetele gazoase (Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun) sunt formate predominant din gaze și sunt mult mai mari ca masă și dimensiune. Este greu de spus exact unde se termină atmosfera și unde începe planeta însăși. Se presupune că în interiorul fiecărui gigant există un miez solid de metal stâncos.

Fiecare planetă are o serie de caracteristici uimitoare și, în același timp, unice, cu care vă sugerez să vă familiarizați chiar acum. Deci să mergem!

Jupiter: gravitație și gaze ușoare.

Astăzi nu există posibilități tehnice de a studia structura lui Jupiter: această planetă este prea mare, gravitația ei este prea puternică, atmosfera este prea densă și agitată. Cu toate acestea, este dificil de spus unde se termină atmosfera aici și unde începe planeta însăși: acest gigant gazos, de fapt, nu are limite interne clare.

Conform teoriilor existente, în centrul lui Jupiter există un nucleu solid de 10-15 ori mai mare ca masă și de o dată și jumătate mai mare ca dimensiune. Cu toate acestea, pe fundalul unei planete gigantice (masa lui Jupiter este mai mare decât masa tuturor celorlalte planete ale sistemului solar combinate), această valoare este destul de nesemnificativă. În general, este format din 90% hidrogen obișnuit, iar restul de 10% din heliu, cu o anumită cantitate de hidrocarburi simple, azot, sulf, oxigen. Dar să nu credeți că, din această cauză, structura gigantului gazos este „simplu”.

La presiune și temperatură colosală, aici ar trebui să existe hidrogen (și, conform unor surse, heliu), în principal într-o formă metalică neobișnuită - acest strat, posibil, se întinde până la o adâncime de 40-50 mii km. Aici, electronul se desprinde de proton și începe să se comporte liber, ca în metale. Un astfel de hidrogen metalic lichid, desigur, este un conductor excelent și creează un câmp magnetic excepțional de puternic pe planetă.

Saturn: sistem de auto-încălzire.

În ciuda tuturor diferențelor externe, a absenței faimoasei pete roșii și a prezenței și mai multor inele celebre, Saturn este foarte asemănător cu vecinul Jupiter. Este alcătuit din 75% hidrogen și 25% heliu, cu urme de apă, metan, amoniac și solide concentrate în mare parte în miezul fierbinte. La fel ca Jupiter, are un strat gros de hidrogen metalic, care creează un câmp magnetic puternic.

Poate că principala diferență dintre cei doi giganți gazosi este intestinele calde ale lui Saturn: procesele din adâncime furnizează deja planetei mai multă energie decât radiația solară - ea emite ea însăși de 2,5 ori mai multă energie decât primește de la.

Se pare că există două dintre aceste procese (observăm că funcționează și pe Jupiter, sunt doar mai importante pe Saturn) - dezintegrarea radioactivă și mecanismul Kelvin-Helmholtz. Vă puteți imagina cum funcționează destul de ușor acest mecanism: planeta se răcește, presiunea din ea scade și se micșorează puțin, iar compresia creează căldură suplimentară. Cu toate acestea, nu poate fi exclusă prezența altor efecte care creează energie în intestinele lui Saturn.

Uranus: gheață și piatră.

Dar pe Uranus, căldura interioară nu este în mod clar suficientă, și atât de mult încât necesită încă o explicație specială și îi pune pe oameni de știință în dificultate. Chiar și Neptun, care este foarte asemănător cu Uranus, radiază căldură de multe ori mai mult, în timp ce Uranus nu numai că primește foarte puțin de la Soare, dar emite și aproximativ 1% din această energie. Aceasta este cea mai rece planetă, temperatura de aici poate scădea până la 50 Kelvin (-223 Celsius).

Se crede că cea mai mare parte a lui Uranus cade pe un amestec de gheață - apă, metan și amoniac. Există de zece ori mai puțin hidrogen și heliu în masă și chiar mai puține roci solide, cel mai probabil concentrate într-un miez de piatră relativ mic. Cota principală cade pe mantaua de gheață. Adevărat, această gheață nu este tocmai substanța cu care suntem obișnuiți, este fluidă și densă.

Aceasta înseamnă că gigantul de gheață nu are nici o suprafață solidă: atmosfera gazoasă, constând din hidrogen și heliu, trece fără o limită clară în straturile superioare lichide ale planetei însăși.

Neptun: ploaie de diamante.

La fel ca Uranus, atmosfera este deosebit de proeminentă, reprezentând 10-20% din masa totală a planetei și extinzându-se cu 10-20% din distanța până la nucleul din centrul său. Este format din hidrogen, heliu și metan, ceea ce conferă planetei o culoare albăstruie. Mergând mai adânc prin el, vom observa cum atmosfera se îngroașă treptat, transformându-se încet într-o mantie lichidă și fierbinte conductoare de electricitate.

Mantaua lui Neptun este de zece ori mai grea decât întregul nostru Pământ și este bogată în amoniac, apă și metan. Este foarte cald - temperatura poate ajunge la mii de grade - dar în mod tradițional această substanță se numește înghețată, iar Neptun, ca și Uranus, este clasificat ca un gigant de gheață.

Există o ipoteză conform căreia, mai aproape de miez, presiunea și temperatura ating o asemenea valoare încât metanul „se prăbușește” și „se comprimă” în cristale de diamant, care formează un ocean de „lichid de diamant” la o adâncime sub 7000 km, care „ploi” pe miezul planetei. Miezul de fier-nichel al lui Neptun este bogat în silicați și doar puțin mai mare decât cel al Pământului, deși presiunea în regiunile centrale ale gigantului este mult mai mare.

1911

Principalele caracteristici ale giganților gazosi:

Au o densitate redusă. Astfel, nu au o suprafață solidă în sensul obișnuit pentru noi.
Au o perioadă extrem de scurtă de rotație zilnică. Este aproximativ de la 9 la 17 ore, ceea ce este foarte mic după standardele pământești.
Datorită rotației rapide, de regulă, acestea sunt comprimate sau aplatizate în regiunea polilor.
Ele împrăștie bine razele soarelui.

Structura giganților gazosi

Structura planetelor gazoase este formată din mai multe straturi:

gazos (reprezentat sub formă de nori);
gaz lichid rezultat din cauza presiunii ridicate;
gaz metalic (aici apare un câmp electromagnetic);
un miez mic, care poate fi metal sau piatră.

Conform datelor moderne, majoritatea planetelor din afara sistemului nostru solar, adică exoplanetele, sunt gaze. Există aproximativ o sută de miliarde în galaxia noastră acum.