«Планети-гіганти та їх супутники»

Загальна характеристика планет-гігантів.

Планети-гіганти на відміну від планет земної групи не мають твердої поверхні, бо за хімічним складом (99 % Гідрогену і Гелію) і густиною ( 1 г/см3) вони нагадують зорі, а їх велика маса спричиняє нагрівання ядер до температури більшої ніж +10 000 °С . Крім того, планети-гіганти досить швидко обертаються навколо осі й мають велику кількість супутників.

Найбільшою загадкою усіх планет-гігантів (крім Урана), і насамперед Юпітера, є джерело внутрішньої енергії, яку випромінюють ці планети в інфрачервоній частині спектра. Джерелом енергії не можуть бути термоядерні реакції, що протікають у надрах зір, бо маса планет-гігантів недостатня для перетворення їх у зорі. Не виключена можливість, що гіганти випромінюють зараз ту енергію, яка була накопичена під час утворення Сонячної системи кілька мільярдів років тому. Можливо, що у минулому Юпітер мав досить високу температуру на поверхні й світився на небі молодої Землі у 100 разів яскравіше від Місяця.

Планети-гіганти за хімічним складом нагадують зорі, вони не мають твердої поверхні, й тому на них ніколи не зроблять посадку пілотовані космічні кораблі. Під холодними хмарами гіганти мають гарячі надра, температура яких сягає десятків тисяч градусів. Однією з таємниць залишається джерело внутрішньої енергії планет-гігантів, бо всі вони, за винятком Урана, випромінюють у космос більше енергії, ніж отримують від Сонця.

Плутон відрізняється і від планет-гігантів, і від планет земної групи — він більше нагадує великі супутники планет-гігантів. За Плутоном можуть обертатися ще тисячі подібних холодних тіл.

Основна відмінність планет-гігантів від планет земної групи — їхні істотно більші маси і розміри. Водночас густини планет цієї групи значно менші, ніж у планет земної групи, що свідчить про різницю хімічного складу. Всі планети-гіганти мають потужні воднево-гелієві атмосфери з домішками аміаку і метану (до 0,1%), а також великі системи супутників і кілець. Планети цієї групи обертаються навколо осі набагато швидше, ніж планети земної групи. При цьому кожна з них має помітно менший період обертання екваторіальних зон у порівнянні з приполюсними.

Такий закон обертання, типовий для всіх газоподібних тіл, спостерігається і в Сонця. При цьому Юпітер і Сатурн та Уран і Нептун також досить чітко поділяються між собою на дві пари. Юпітер і Сатурн мають більші розміри, менші густини і менші періоди обертання, ніж Уран і Нептун.

Чіткий поділ планет-гігантів на дві групи — це дуже важливий експериментальний факт, який вимагає обов’язкового пояснення сучасною теорією походження і еволюції Сонячної системи.

Особливості планет-гігантів

Що ж стосується зовнішніх планет, або газових гігантів, то їм притаманні такі схожі характеристики:

великі розміри і маси;
вони не мають твердої поверхні і складаються з газів, в основному це гелій і водень (тому їх ще називають газовими гігантами) ;
рідке ядро, що складається з металевого водорода;
висока швидкість обертання;
сильне магнітне поле, чим пояснюється незвичайність багатьох процесів, що протікають на них;
в цій групі 98 супутників, більшість з яких належать Юпітеру;
найхарактерніша особливість газових гігантів - це наявність кілець. Вони
є у всіх чотирьох планет, правда, не завжди помітні.
Юпітер

Юпітер, який був названий на честь наймогутнішого бога римської міфології, це найбільша планета Сонячної системи. Основними компонентами атмосфери Юпітера є водень — 86,1% та гелій — 13,8%, у хмарах є метан, аміак та водяна пара . У верхніх шарах хмар атмосферний тиск становить 1 атм,   температура -107°С, складається з кристаликів аміаку. Температура і атмосферний тиск із глибиною поступово зростають.

Недавно з’явилися гіпотези щодо можливості існування життя у хмарах Юпітера тому, що його атмосфера має всі компоненти, які є необхідними для появи життя. Деякі шари хмар є теплі та відносно комфортні для існування навіть земних мікроорганізмів. Планета має потужне магнітне поле, радіаційні пояси інтенсивніші земних. Доба триває 9 год 50 хв; радіус = 11,2 R_З, маса = 318 M_З, тривалість року 11,2 з.року

Сатурн

Сатурн —це найвіддаленіша, названа на честь батька головного бога Юпітера, цю планету знали астрономи ще у стародавні часи. Сатурн є найкрасивішою планетою Сонячної системи, бо має казкове кільце, яке зачаровує і дітей, і дорослих . Атмосфера цієї планети подібна атмосфері Юпітера.   Верхні шари атмосфери Сатурна мають жовтуватий колір, що пояснюється присутністю аміаку. На глибині 300 км від верхніх шарів хмар розташовуються хмари води, у яких при підвищенні температури сніг перетворюється в дощ.

Сатурн, як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси та є джерелом радіовипромінювання. Ця планета теж випромінює у космос більше енергії, ніж отримує від Сонця. Атмосфера складається з водню та гелію. У водневій атмосфері Сатурна Гелій утворює краплі, які конденсуються в атмосфері як своєрідний туман і потім випадають у вигляді дощу. Такі гелієві опади у верхніх шарах атмосфери можуть бути джерелом внутрішньої енергії.

Доба триває 10 год 14 хв; радіус = 9,4 R_З, маса = 95 M_З, тривалість року 29,5 з.року.

Уран

Ця планета, названа на честь бога неба Уран і є по-справжньому блакитною планетою, тому що 1/7 його атмосфери складає метан. Уран виділяється з усіх планет тим, що його екватор нахилений до площини орбіти під кутом 98°, а це призводить до унікальної зміни пір року ( 42 земні роки на одному полюсі день, і стільки ж на іншому полюсі триває ніч). Полярні кола розташовуються майже на екваторі, а тропіки — біля полюсів. Спеки не буває, бо Уран отримує від Сонця набагато менше енергії, ніж Земля, і температура верхніх шарів атмосфери не піднімається вище за -215 °С.

Доба триває 17 год 14 хв; радіус = 4 R_З, маса = 14,6 M_З, тривалість року 84 з.роки.

Нептун
Назву планеті дали на честь бога підводного світу. Нептун має період обертання 164,8 земного року ( після відкриття у 1846 році він зробив повний оберт у 2011 році). Ця планета має внутрішнє джерело енергії, бо випромінює у космос тепла майже втричі більше, ніж одержує його від Сонця. Під хмарами температура атмосфери підвищується до +700°С. Отже, , вода там не може перебувати в рідкому стані. Загадкою цієї планети є виникнення сильних вітрів на холодній планеті ( швидкість 500 м/с). V. Закріплення вивченого матеріалу

Шукати в цьому блозі

Моє життя