Пятая планета от солнца это гигантский газовый мир

Планета Юпитер

Юпитер — это пятая планета от Солнца, самая большая в Солнечной системе. На данный момент известны 79 спутников Юпитера (возможно существует и больше). Юпитер вращается на орбите около 778 млн км от Солнца.

Это газовый гигант и у него нет твёрдой поверхности. Если у Юпитера есть твёрдое внутреннее ядро, то наиболее вероятно, оно размером с Землю. Состав атмосферы этой планеты в основном — водород и гелий.

Первые подробные наблюдения о Юпитере сделал Галилео Галилей в 1610 году, но эта планета известна ещё с древних времён.

В римской мифологии Юпитер (древнегреческий Зевс) правил небом и являлся верховным богом как царь среди богов. Таким образом и самая большая планета Солнечной системы была названа именем царя богов.

Большое Красное Пятно (овальное, его видно на фотографии) — это гигантский шторм, который по размеру больше Земли, он бушует уже сотни лет. Полосы и завитки (их тоже видно на фотографии) являются холодными ветреными облаками из аммиака и воды, которые плавают в атмосфере из водорода и гелия.

Юпитерианский день равен примерно 10 часам, а год на Юпитере (обращение вокруг Солнца) — 12 земным годам (т.е. там короткий день и длинный год).

В 1979 году у этой планеты была обнаружена система слабых колец (состоит больше из пыли).

Характеристика

Спутники Юпитера

На данный момент у Юпитера насчитывается 79 спутников (ещё их называют лунами). Из них 53 уже имеют названия и ещё 26 ожидают официального подтверждения.

Некоторые из них:

• Ганимед (самый большой спутник в Солнечной системе, один из 4-х Галилеевых спутников)
• Ио (самый близкий к планете из 4-х Галилеевых спутников)
• Каллисто (2-ой по размеру, один из 4-х Галилеевых спутников)
• Европа (самый небольшой из 4-х Галилеевых спутников)
• Дия (нерегулярный спутник)

Кроме спутников у этой планеты есть и система слабых колец, которая состоит в основном из пыли.

Почему у Юпитера столько спутников?

Газовые гиганты, такие как Юпитер, настолько огромны, что могут привлекать больше спутников (существует связь между массой объекта и силой его гравитационного поля). Таким образом у Юпитера очень много спутников из-за очень сильного гравитационного поля и магнитосферы.

Ещё одна причина — большая отдалённость от Солнца. Газовые гиганты (Юпитер) громадные, но звёзды (Солнце) ещё больше и их гравитационные поля сильнее. Если бы Солнце подошло к Юпитеру очень близко, то могло бы «украсть» спутники этого газового гиганта (и чем дальше от Солнца, тем слабее его гравитационное притяжение). Эта огромная планета находится очень далеко от Солнца и таким образом избегает «кражи» спутников.

Атмосфера, поверхность и строение Юпитера

Атмосфера

Газовый гигант почти полностью состоит из:

• водорода (около 90% атмосферы)
• гелия (около 10%)
• небольших следов других газов (аммиак, сера, метан, водяной пар)

Облака, которые видны на фотографиях состоят из аммиака, а под ними ещё находятся и другие — водяные облака.

Красочные полосы и завитки Юпитера формируются посредством холодных ветреных облаков из аммиака и воды — они плавают в атмосфере водорода и гелия. На протяжении более 200 лет интенсивность цвета и ширина полос видоизменялись, но эти ветры остались прежними.

Большое Красное Пятно — самый большой атмосферный вихрь Солнечной системы, размером больше Земли и ему не менее 300 лет. Разные цвета (красный, оранжевый и др.) появляются в результате химических реакций, которые вызваны такими процессами как молния.

Поверхность

У Юпитера нет твёрдой поверхности, на которую можно приземлиться. Ещё на поверхности Юпитера действует очень сильная гравитация. Сила тяжести Юпитера в 2,5 раза больше силы тяжести Земли (если ваш вес на Земле 100 кг, то на Юпитере будет 250 кг).

На самом деле, конечно твёрдой поверхности нет, поэтому если вы попытаетесь на неё встать, то «утонете» в планете.

Строение

Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода и гелия. Вглубь атмосферы давление и температура повышаются, таким образом газообразный водород превращается в жидкость. Так Юпитер имеет самый большой океан в Солнечной системе — океан не из воды, а из водорода.

Возможно на полпути к центру планеты давление становится очень высоким, делая жидкость электропроводящей подобно металлу. Также учёные считают, что быстрое вращение планеты вызывает электрические токи в этой области, и именно это создаёт его мощное магнитное поле.

До сих пор неизвестно, имеет ли Юпитер ядро в центре из твёрдого материала или жидкого, но учёные считают, что его температура может доходить до +50 000 °C.

Источник

Газовые гиганты

Внешние планеты в нашей системе: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Пропорции размеров соблюдены

Планеты в нашей Солнечной системе делят на внутренние и внешние. Те, что расположены ближе к звезде, именуют планетами земного типа. Они наполнены силикатными минералами и металлом. Но за чертой астероидного пояса проживают их оппоненты – газовые гиганты.

Всего их четверо, и они также обладают своими отличиями. С запуском зондов нам удалось изучить их получше и узнать много интересной информации.

Определение газовых гигантов

Газовым гигантом называют планету, представленную водородом и гелием. Впервые наименование использовал Джеймс Блиш в 1952 году. Он был писателем-фантастом и этот термин не совсем соответствует реальности, потому что элементы в газовых гигантах на глубине трансформируются в жидкое или твердое состояние.

Газовые гиганты

У газовых гигантов наблюдается меньшая концентрация металла и силикатов в ядрах. Но этот термин прочно закрепился и сейчас используется как официальный. Параллельно появилось название «ледяные гиганты» для Урана и Нептуна, которые обладают большим количеством летучих веществ.

Классификация газовых гигантов

Существует 5 разновидностей, базирующихся на схеме Дэвида Сударки.

• I – аммиачные облака. Сюда входят планеты, расположенные во внешней области системы (за пределом линии льда). Это дистанция, где летучие вещества конденсируются в твердые ледяные зерна.
• II – водные облака. Обладают средними температурными показателями (-23°С), поэтому слишком нагреты для создания аммиачного облачного покрова. Вода сильнее отражает, так что наделены более высоким показателем альбедо.
• III – безоблачные. Температура поднимается к 80°С-530°С, поэтому лишены облачного покрова (нет достаточного количества химических веществ). Наделены низким альбедо и кажутся расплывчатыми голубыми шарами, так как метан поглощает красные длины волн.
• IV – щелочные металлы. Нагреваются выше 627°С, из-за чего в атмосфере начинает доминировать монооксид углерода. Растет также количество щелочных металлов. Такие объекты именуют горячими юпитерами.
• V – силикатные облака. Это наиболее раскаленные гиганты (больше 1100°С). На верхнем атмосферном слое располагаются силикатные и железные облачные формирования. Будут выглядеть красными в обзоре телескопов.

Основные факты о газовых гигантах

Юпитер стоит на первой позиции по размерам среди гигантов в Солнечной системе. Его радиус практически в 11 раз превышает земной. Он обладает 79-ю спутниками. Планета состоит изо льда и горной породы. Большая часть массы представлена жидким металлическим водородом, из-за чего формируется масштабное магнитное поле. Юпитер настолько огромен, что его можно отыскать на небе ночью без использования телескопов. Атмосферный слой наполнен аммиаком, водородом, гелием и метаном.

Строение газовых гигантов

Сатурн в 9 раз крупнее земного радиуса и отличается восхитительной кольцевой системой. Обладает 62 спутниками. Планета наполнена водородом и гелием, окружающих плотное ядро. По атмосфере схоже с Юпитером.

Уран превышает земной радиус в 4 раза. Этот объект уникален своим углом осевого наклона, из-за которого практически опрокинут на бок. К тому же вращается в обратном направлении. Содержит семейство из 27 спутников, а атмосфера – водород, метан и гелий. В 1781 году планету нашел Уильям Гершель.

Осевой наклон газовых гигантов

Нептун также по радиусу крупнее Земли в 4 раза и похож по атмосферному составу с Ураном. Рядом с ним вращаются 14 спутников. Планету обнаружили в 1846 году.

Формирование и общие черты газовых гигантов

Полагают, что с самого начала гиганты появились в виде скалистых и ледяных планет, напоминающих земной тип. Но размер ядра был огромен, что позволило притягивать больше водорода и гелия из газового облака до того, как сформировалась звезда.

Уран и Нептун расположены дальше, поэтому им было сложнее накапливать материал. Это привело к тому, что они уступают по размеру первым гигантам. Их атмосферы также сильнее загрязнены тяжелыми элементами, вроде метана и аммиака.

Ученым удалось отыскать тысячи экзопланет, среди которых огромная часть являются горячими юпитерами. Это газовые гиганты, расположенные крайне близко к своим звездам. Полагают, что изначально они образуются дальше, но потом приближаются.

Гиганты формируют вокруг себя масштабные лунные семьи. Многие появляются вместе с планетами, а другие притягиваются гравитацией. Обычно все вращаются в одной направленности с планетами. Но Тритон у Нептуна следует в противоположную сторону. Это намек на то, что он является захваченным объектом.

Текущие исследования газовых гигантов

Каждая планета наделена сложным атмосферным слоем и серией масштабных бурь. К примеру, уже 4 века на Юпитере бушует Большое Красное Пятно, которое сейчас сокращается в размерах. Мы нуждаемся в более длительных обзорах, чтобы выяснить точный характер погодных формирований.

На Сатурне сейчас завершилась миссия Кассини, а Юнона изучает Юпитер. Исследователи также настроены на поиск сейсмических волн, напоминающих земные особенности при землетрясениях.

Экзопланеты и газовые гиганты

Исследование чужих миров показало огромное количество газовых гигантов, превосходящих Юпитер во много раз. Некоторые практически достигали статуса звезды. Но они расположены крайне далеко от нас, поэтому сложно определить точное альбедо и спектры.

Большая часть гигантов представлена супер-юпитерами, потому что их просто легче отыскать. Такие объекты делятся на холодные и горячие юпитеры. Первые обогащены водородом и в 1.6 раз массивнее Юпитера.

Горячие юпитеры наделены огромным количеством водорода. Если газовые гиганты вырастают в 13-80 раз больше Юпитера, то становятся коричневыми карликами. Такие тела крупнее любой планеты, но им все равно не хватает массы для активации ядерного слияния в ядре, и они не могут стать полноценными звездами.

Коричневый карлик Т-типа

Газовые гиганты разнообразные и сложные по своей природе. В Солнечной системе проживают всего 4 таких планеты, но они предлагают богатое поле для исследований. К тому же выступают еще одним пазлом в понимании формирования нашей системы.

Супер-Земли

Среди экзопланет удалось отыскать множество супер-земель (по размеру между Землей и Нептуном). Эту разновидность не встретить на территории нашей Солнечной системы, поэтому пока еще не ясно, выглядят они скорее как гиганты или земной тип.

Сейчас научный мир ожидает запуска телескопа Джеймс Уэбб, который обещает увеличить силу поиска и откроет нам космические глубины.

Источник

Пятый гигант Солнечной системы

Планета размером с Уран присутствовала в Солнечной системе, когда последней было всего 600 миллионов лет от роду. Таков основной вывод нового моделирования эволюции нашей планетной семьи.

В пору своего формирования Солнечная система была устроена далеко не так, как она выглядит теперь. К примеру, учёные уже вычислили, что планеты-гиганты рождались на несколько иных позициях. Только потом, вследствие динамической нестабильности, они перемещались до тех пор, пока орбиты всех тел не успокоились в том положении, что мы видим ныне.

Но в этих построениях было одно слабое звено – Земля. Учёные в США провели подробное моделирование эволюции орбит планет в пору юности Солнечной системы, используя в качестве ключей анализ числа и расположения современных транснептуновых объектов.

Оказалось, что в далёком прошлом Юпитер находился дальше от Солнца, но за счёт рассеивания большинства малых тел во внешние пределы системы сам постепенно сместился внутрь неё.

И всё бы складывалось хорошо, но в процессе такого перемещения газовый гигант должен был передать большой импульс и внутренним планетам, вызывая с большой вероятностью столкновение Земли с Марсом или Венерой.

Избежать этого можно было, только если Юпитер смещался к Солнцу быстро (прыжком), одновременно отталкивая наружу Уран или Нептун. Авторы работы просчитали и такой сценарий, но увидели, что Уран либо Нептун непременно выталкиваются из Солнечной системы прочь.

Поскольку ни разрушения Земли и Марса, ни потери Нептуна не случилось, события развивались иначе.

Расчёты показали, что увязать имеющиеся данные о прошлом с нынешними орбитами миров удаётся просто замечательно, стоит только допустить, что при рождении Солнечной системы планет-гигантов в ней было не четыре, а пять! Этот-то пятый газовый гигант, с массой примерно как у Урана или Нептуна, и был выброшен Юпитером в межзвёздное пространство.

«Предположение о том, что Солнечная система содержала более четырёх планет-гигантов на начальном этапе и выбросила некоторые из них, представляется вполне правдоподобным в связи с недавним открытием большого количества свободно плавающих планет в межзвёздном пространстве. Это открытие указывает, что процесс выброса планет может быть обычным явлением», — заключает автор работы Дэвид Несворни (David Nesvorny) из Юго-Западного исследовательского института.

Расчёты Дэвида приведены в статье Astrophysical Journal Letters

Источник