Газовые гиганты: факты о внешних планетах

Газовые гиганты - это очень большие планеты, состоящая в основном из газов, таких как водород и гелий,и имеющие, как предполагают астрономы, относительно небольшие скалистые ядра

0

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, что 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 и характеризуется наличием больших колец; как они сформировались, пока неизвестно. По данным НАСА, у планеты 53 известных спутника и еще девять ожидающих 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 желает это она в противоположном направлении относительно других планет Солнечной системы, кроме Венеры. Считается, такое вращение возникло в результате столкновения с другим огромным телом во времена формирования Солнечной системы. По данным НАСА, у планеты 27 спутников, и 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 людьми 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, 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 более «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» или 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 десятки спутников. Многие формируются одновременно с родительскими планетами, что подтверждается тем, если планеты вращаются в том же направлении, что и спутники, (например, 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, подразумевая, что они также были захвачены огромным 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, наблюдая 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 раньше, и преднамеренно погружалась в атмосферу.

Уран: Бури на Уране являются частыми мишенями как для профессиональных телескопов, так и для астрономов-любителей, которые следят за тем, как они 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 был найден 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: спутник NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) в 2018 году, космический телескоп NASA «Джеймс Вебб» в 2020 году, PLAnetary Transits and Cscillations of stars (PLATO) Европейского космического агентства в 2026 году, а так же еще одна миссия ESA — «Ariel».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотите Принять Прочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: