Планети-гіганти [Зовнішні]

До групи планет-гігантів входять Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Остання «планета» Сонячної системи – Плутон – відноситься до тіл, що становлять пояс Койпера, він найбільше тіло цієї групи.

Юпітер і Сатурн спостерігаються неозброєним оком, причому Юпітер поступається за блиском тільки Венері. Уран і Нептун видно в невеликі телескопи, для спостереження Плутона необхідний потужний телескоп.

Плутон

Плутон є не великий планетою, а найбільшим астероїдом з зовнішнього астероїдний пояс (пояса Койпера). Орбіта Плутона, на відміну від орбіт великих планет всієї Сонячної системи (за винятком Меркурія) має більший нахил до екліптики і більший ексцентриситет.

Відмінність від земної групи

Основна відмінність планет-гігантів від планет групи Землі – їх істотно більші маси і розміри. У той же час щільності планет цієї групи значно менше щільності планет земної групи. Це говорить про відмінність хімічного складу планет обох груп.

Атмосфера

Всі планети-гіганти мають потужні атмосферами, в їх спектрах добре видно смуги поглинання метану й аміаку. Однак основними компонентами атмосфер цих планет є водень і гелій. Відсутність ліній поглинання цих елементів пояснюється тим, що за умов, які панують в атмосферах планет-гігантів, їх видно тільки в далекій ультрафіолетової області спектра, недоступною для спостережень із Землі. Легкообнаружіваемие аміак і метан складають в дійсності не більше 0,1% маси атмосфери планет-гігантів.

Характерними особливостями видимого диска планет-гігантів є паралельні екватору смуги, що абсолютно очевидно на Юпітері і Сатурні, на фотографіях, зроблених із Землі, АМС «Вояджер-2».

Внутрішня будова

Структура внутрішньої будови планет-гігантів має вигляд оболонок. Відмінності в будові виникають через різнорідності мас. Верхній шар хмар планет представляється видимою поверхнею. Хмари складаються з крапель і кристалів рідких і твердих метану й аміаку. Незважаючи на те, що смуги метану й аміаку в спектрах планет добре помітні, їх зміст в атмосфері становить не більше 5 • 10-2%. Нижче хмар лежить шар газорідку атмосфери. Далі слідують шари молекулярного водню і металевого водню. Ці стану речовини в земних умовах отримати неможливо.

У будову Сатурна товщина шарів набагато менше (як набагато менше і розміри планети).

Будова Урана і Нептуна дуже просте, оскільки їх маси набагато менше. У них тільки три оболонки: атмосфера, мантія з льодів і металлосілікатное ядро.

Ядро

У самому центрі планет-гігантів розташоване металлосілікатное ядро. У ньому немає водню, але, можливо, є лід, незважаючи на температуру близько 23 000 K. Пояснюється це величезним тиском, що досягає 5 • 1011 Па.

Всі планети-гіганти обертаються значно швидше планет групи Землі. Причому у них відзначається цікава закономірність. Період обертання екваторіальних областей значно менше періоду обертання поблизу полюсів. Такий закон обертання спостерігається і у Сонця. Мабуть, він характерний для газоподібних тіл. Тому слід очікувати, що якщо у цих планет і є тверді ядра, то вони невеликі у порівнянні з їх потужними атмосферами.

Магнітне поле

Якщо серед планет групи Землі тільки сама Земля має значний магнітним полем, то для планет-гігантів характерні дуже сильні, набагато сильніші, ніж у Землі, магнітні поля. Це пов’язано з більш швидким обертанням цих планет.

Супутники

У всіх планет-гігантів є супутники, число їх може доходити до декількох десятків.

Планети-гіганти мають розвинені системами супутників. Так, Юпітер і Уран мають по два десятка, а Сатурн майже три десятка супутників. Більшість з них – це невеликі (максимум десятки кілометрів в діаметрі) крижані брили. Але деякі представляють великий науковий інтерес.

Супутник Сатурна – Титан і супутник Нептуна – Тритон привертають увагу дослідників тим, що на них є щільна атмосфера, що складається головним чином з азоту.

Кільця

Планети-гіганти мають системами кілець. Кільця Сатурна видно навіть в аматорський телескоп. Вони були відкриті ще в XVII ст. голландцем X. Гюйгенсом. Кільця Юпітера були відкриті при польоті КА «Піонер» на початку 70-х рр. XX ст. Після цього найтоншими наземними спостереженнями були виявлені кільця у Урана і Нептуна. Їх існування було підтверджено в польоті космічного апарату «Вояджер».

Дослідження

Дослідження планет-гігантів ускладнюється тим, що вони розташовані дуже далеко. Тільки сучасні телескопи з їх приголомшливою роздільною здатністю дозволяють побачити на Юпітері об’єкти, розміри яких не перевищують десятків кілометрів. На Нептуні можна побачити деталі розміром в сотні кілометрів. Найважливіша інформація про природу планет-гігантів була отримана за допомогою ряду АМС ( «Піонер-10», «Вояджер-1 і -2», «Галілео» та ін.).

У 2004 р до Сатурну наблизився і став його штучним супутником космічний апарат «Кассіні». Його спусковий зонд був відправлений на супутник Сатурна Титан – єдиний в Сонячній системі супутник, що володіє атмосферою.

ПОДІЛИТИСЯ: