Какие планеты солнечной системы газовые. Планеты - газовые гиганты. Уран - ледяной гигант

Любая большая планета может быть классифицирована, как гигантская. Такие планеты в основном состоят из веществ с низкой температурой кипения, например, лед и газы, хотя существуют гигантские планеты подобные Земле. Планеты-гиганты Солнечной системы также именуемые внешними планетами, включают Юпитер, Нептун, Уран и Сатурн. Фраза газовый гигант впервые была использована в 1952 году Джеймсом Блишем, писателем-фантастом.

Четыре крупнейшие планеты Солнечной системы:

Юпитер

Масса Юпитера в 2,5 раза тяжелее общей массы других и составляет одну тысячную массы Солнца. Юпитер - газовый гигант, в основном состоящий из водорода, а также на четверть своей массы из гелия. Быстрое вращение повлияло на форму планеты, сделав ее сплюснуто-сфероидальной. Диаметр Юпитера на экваторе составляет 142 984 км. Юпитер интересовал умы астрономов с древних времен, а римляне даже дали ему имя в честь своего главного божества Юпитера. Планета обладает по меньшей мере 69 лунами (спутниками), а крупнейший из них - Ганимед считается наибольшим в Солнечной системе и превосходит в диаметре Меркурий.

Сатурн

Сатурн, как и Юпитер, является газовым гигантом, который также образован из гелия и водорода. Он отличается своей кольцевой системой, включающей 9 непрерывных первичных колец в дополнение к трем разрывным дугам. Планета имеет не менее 62 спутников, 53 из которых официально названы. Эта цифра исключает сотни лунных зон, составляющих кольца. Самым большим из спутников Сатурна является Титан, который занимает второе место среди крупнейших спутников в нашей системе. Сатурн примерно на 30% менее плотный, чем вода. Юпитер и Сатурн, в совокупности составляют 92% от общей массы планет Солнечной системы.

Уран

Уран классифицируется как ледяной гигант, и хотя в его составе преобладают водород с гелием, он имеет больше «льда», включая метан, воду и аммиак. Уран был назван в честь греческого бога неба по имени Уранос. Планета имеет 27 спутников, магнитосферу и кольцевую систему. Температурный минимум Урана оценивается в -223 градуса Цельсия, что делает его атмосферу . Уран делает полный оборот вокруг Солнца каждые 84 года, а среднее расстояние до звезды составляет 20 астрономических единиц. Масса Урана равна чуть более четырнадцати с половиной масс Земли.

Нептун

Масса Нептуна в семнадцать раз больше массы Земли. Нептун признан единственной планетой Солнечной системы, обнаруженной с помощью математических вычислений, а не эмпирических наблюдений. Иоганн Галле стал первым человеком, который идентифицировал планету через телескоп 23 сентября 1846 года, и он полагался на предсказания Урбана Ле Верье. Самый крупный спутник Нептуна - Тритон был открыт всего через две с половиной недели после самой планеты, хотя остальные 13 спутников идентифицировали с помощью телескопа только в 20 веке. Значительное расстояние от Земли до Нептуна делает его очень маленьким, что затрудняет изучение планеты в телескоп. Продвинутые современные телескопы с адаптивной оптикой облегчили получение дополнительных сведений издалека. Атмосфера Нептуна имеет видимые и активные погодные условия, в то время как температуры в центре планеты оцениваются в 5100 градусов по Цельсию.

> Газовые гиганты

Газовые гиганты – большие планеты из водорода и гелия. Читайте определение, классификацию, формирование в Солнечной системе и за ее пределами, исследования.

Планеты в нашей Солнечной системе делят на внутренние и внешние. Те, что расположены ближе к звезде, именуют земным типом. 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 и разделом. 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 трансформируются в жидкое или твердое состояние.

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.

Основные факты о газовых гигантах

Юпитер стоит на первой позиции по размерам среди гигантов в системе. Его радиус практически в 11 раз превышает земной. Обладает 50-ю спутниками и 17-ю кандидатами. 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 без использования приборов. Атмосферный слой наполнен аммиаком, водородом, гелием и метаном.

Сатурн в 9 раз крупнее земного радиуса и отличается восхитительной кольцевой системой. Обладает 53 спутниками, а также 9-ю претендентами. Планета наполнена водородом и гелием, окружающих плотное ядро. По атмосфере сходится с Юпитером.

Уран превышает наш 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.

Нептун также по радиусу крупнее нас в 4 раза и похож по атмосфере с Ураном. Рядом вращаются 13 спутников и один кандидат. Планету нашли 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.

Ученым удалось отыскать тысячи экзопланет, среди которых огромная часть припадает на горячие юпитеры. Это газовые гиганты, расположенные крайне близко к своим звездам. Полагают, что изначально они создаются 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 намекает на его захваченную предысторию.

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 более длительных обзорах, чтобы выяснить точный характер погодных формирований.

На Сатурне сейчас завершается 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 делят на холодные и горячие юпитеры. Первые обогащены водородом и в 1.6 раз массивнее Юпитера.

Горячие наделены огромным количеством водорода. Если газовые гиганты 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.

Газовые гиганты разнообразные и сложные по своей природе. У нас 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 системы, поэтому пока еще не ясно, выглядят они скорее как гиганты или земной тип.

Привет друзья. В нашей солнечной системе есть 4 меньшие внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс, состоящие в основном из силикатов и металлов. 4 внешние планеты более массивны. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - газовые гиганты, в составе которых есть водород, гелий, метан и угарный газ. Все 8 планет имеют почти круговые орбиты и располагаются в пределах почти плоского диска - плоскости эклиптики. Интересно, что бы произошло, если бы, к примеру, Сатурн начал медленно сходить со своей орбиты и приближаться к Земле? На этом кадре видно, как вторая по величине планета нашей солнечной системы пересекает орбиту Марса. Уже на таком расстоянии Сатурн становится самым ярким объектом в ночном небе, даже более ярким чем полная Луна. Сатурн отражает 47% света, который получает, в то время как Луна всего 12%. Сатурн является настолько большим, что даже на расстоянии в 55 миллионов километров уже можно четко разглядеть его характерную форму. Марс же на таком расстоянии не больше чем точка. Однако Сатурн с его потрясающими кольцами почти такого же размера как и Луна. Мало того, невооруженным глазом можно увидеть не только сам Сатурн, но и один из его спутников (яркая точка справа вверху). Месяцы спустя, Сатурн уже находится в 1,5 млн. километров от Земли. На таком расстоянии он даже немного освещает темную сторону Луны. Одна из Лун Сатурна - Титан, в полтора раза больше нашей Луны и его уже отчетливо видно в небе. Орбита Титана находится на расстоянии в 1,2 млн километров от Сатурна, в то время как наша Луна вращается вокруг земли на удалении в 300 тысяч километров. Сейчас Сатурн примерно в 1 млн километре от Земли. Небольшое движущееся темное пятно на поверхности Сатурна является тенью от нашей Земли. Уже четко видны полутона, ведь наше Солнце не является идеальным источником освещения. Отраженный от колец Сатурна свет попадает на сам газовый гигант. Кольца Сатурна - это объекты, размером от 10 см до 10 метров, которые состоят в большей степени изо льда. Поэтому по мере того, как Сатурн будет приближаться к Земле, в небе образуется невероятное количество вспышек и следов испарений частиц из его колец. Главное кольцо Сатурна с обратной стороны выглядит несколько по другому. Более толстая часть этого кольца не позволяет проходить сквозь него свету, поэтому она является затемненной. При этом, более тонкая часть кольца светлее. Учитывая невероятные размер этого газового гиганта, по мере удаления он начинает надолго загораживать собой Солнце, свет которого еле-еле пробивается сквозь кольца. В конце концов, Солнце спрячется за Сатурном и наступит полное Солнечное затмение, которое очень четко позволит рассмотреть всю красоту и величие этой невероятно огромной планеты.

В нашей Солнечной системе есть два типа планет. Это планеты земной группы и газовые гиганты.

Планеты первого типа (Меркурий, Венера, Земля и Марс) это внутренние планеты и расположены ближе к Солнцу. Они почти полностью состоят из твёрдых каменистых пород и могут обладать небольшим соотношением к их массе содержанием газов и атмосферы, обладают небольшими в сравнении с газовыми планетами массой и размерами.

Газовые планеты (Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) состоят преимущественно из газов и обладают намного большей массой и размером. Трудно сказать где именно заканчивается атмосфера и начинается сама планета. Предполагается, что внутри каждого гиганта находиться твёрдое каменисто - металлическое ядро.

Каждая планета обладает рядом удивительных и в то же время уникальных особенностей, с которыми предлагаю Вам ознакомится прямо сейчас. Итак - поехали!

Юпитер: сила тяжести и легкие газы.

Сегодня не существует технических возможностей исследовать строение Юпитера: слишком уж велика эта планета, слишком сильна ее гравитация, слишком плотна и неспокойна атмосфера. Впрочем, где здесь кончается атмосфера и начинается сама планета, сказать трудно: этот газовый гигант, по сути, не имеет никаких четких внутренних границ.

По существующим теориям, в центре Юпитера имеется твердое ядро по массе в 10-15 раз больше и в полтора раза крупнее ее по размерам. Впрочем, на фоне планеты-великана (масса Юпитера больше массы всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых) эта величина совсем незначительна. Вообще же состоит на 90% из обычного водорода, а на оставшиеся 10% − из гелия, с некоторым количеством простых углеводородов, азота, серы, кислорода. Но не стоит думать, что из-за этого структура газового гиганта «проста».

При колоссальном давлении и температуре водород (а по некоторым данным, и гелий) здесь должен существовать, в основном, в необычной металлической форме − этот слой, возможно, тянется на глубину в 40-50 тыс. км. Здесь электрон отрывается от протона и начинает вести себя свободно, как в металлах. Такой жидкий металлический водород, естественно, является отличным проводником и создает на планете исключительно мощное магнитное поле.

Сатурн: саморазогревающаяся система.

Несмотря на все внешние различия, отсутствие знаменитого Красного пятна и наличие еще более знаменитых колец, Сатурн очень похож на соседний Юпитер. Он состоит из водорода на 75%, и на 25% из гелия, со следовым количеством воды, метана, аммиака и твердых веществ, в основном сосредоточенных в горячем ядре. Как и на Юпитере, здесь имеется толстый слой металлического водорода, создающий мощное магнитное поле.

Пожалуй, главным отличием двух газовых гигантов являются теплые недра Сатурна: процессы в глубине поставляют планете уже больше энергии, чем солнечное излучение − он излучает в 2,5 раза больше энергии сам, чем получает от .

Этих процессов, видимо, два (отметим, что и на Юпитере они также работают, просто на Сатурне имеют большее значение) − радиоактивный распад и механизм Кельвина − Гельмгольца. Работу этого механизма можно представить довольно легко: планета охлаждается, давление в ней падает, и она немного сжимается, а сжатие создает дополнительное тепло. Впрочем, нельзя исключать и наличие других эффектов, создающих энергию в недрах Сатурна.

Уран: лед и камень.

А вот на Уране внутреннего тепла явно недостаточно, причем настолько, что это до сих пор требует специального объяснения и озадачивает ученых. Даже Нептун, на Уран очень похожий, излучает тепло в разы больше, Уран же мало того, что получает от Солнца совсем немного, так и отдает порядка 1% этой энергии. Это самая холодная планета , температура здесь может падать до 50 Кельвин (-223 по Цельсию).

Считается, что основная масса Урана приходится на смесь льдов − водного, метанового и аммиачного. Вдесятеро меньше по массе здесь водорода с гелием, и еще меньше твердых пород, скорее всего, сосредоточенных в сравнительно небольшом каменном ядре. Основная доля приходится на ледяную мантию. Правда, этот лед − не совсем та субстанция, к которой мы привыкли, он текуч и плотен.

Это означает, что у ледяного гиганта тоже нет никакой твердой поверхности: газообразная, состоящая из водорода и гелия атмосфера без явной границы переходит в жидкие верхние слои самой планеты.

Нептун: алмазные дожди.

Как и у Урана, атмосфера особенно заметна, она составляет 10-20% всей массы планеты и простирается на 10-20% расстояния до ядра в ее центре. Состоит она из водорода, гелия и метана, который придает планете голубоватый цвет. Опускаясь сквозь нее вглубь, мы заметим, как атмосфера постепенно уплотняется, медленно переходя в жидкую и горячую электропроводящую мантию.

Мантия Нептуна в десяток раз тяжелее всей нашей Земли и богата аммиаком, водой, метаном. Она действительно горяча − температура может достигать тысяч градусов − но традиционно вещество это называют ледяным, а Нептун, как и Уран, относят к ледяным гигантам.

Существует гипотеза, согласно которой ближе к ядру давление и температура достигают такой величины, что метан «рассыпается» и «спрессовывается» в кристаллы алмазов, которые на глубине ниже 7000 км образуют океан «алмазной жидкости», который проливается «дождями» на ядро планеты. Железно-никелевое ядро Нептуна богато силикатами и лишь немногим больше земного, хотя давление в центральных областях гиганта намного выше.

Планеты в Солнечной системе делятся на два вида — это земляные и газовые. Газовые планеты Солнечной системы — это небесные тела, не имеющие определенной оболочки. То есть сочетание «газовые планеты» напрямую предполагает ее состояние. Их также называют газовыми гигантами и в Солнечной системе их четыре:

1. Юпитер
2. Сатурн
3. Нептун.

Отличительные черты газовых планет

Самое интересное, что в отношении газовых гигантов трудно сказать, где начинаются очертания шара и заканчивается атмосфера. Ученые предполагают, что внутри такой планеты, все-таки по примеру земляной, находится твердое ядро.

Если верить самой распространенной гипотезе возникновения нашей системы, то гиганты появились значительно позже земляных небесных тел, то есть таких, как наша Земля.

Планеты газовые гиганты Солнечной системы не только имеют небольшое твердое ядро. Предполагается также, что после атмосферы давление только растет, в связи с чем водород принимает вместо газообразного обличения, привычное нам, то есть в форме воды.

Небесные тела, состоящие из газа имеют короткий промежуток вращения по времени. Немаленькое значение имеют один интересный факт, заключающийся в том, что самые большие гиганты излучают заметно больше тепла, чем сами получают от солнца. Это происходит из-за гравитационной энергии.

Вас также заинтересует Черные дыры в космосе - все интересные факты

При высоком давлении, которое приобретает крупные единицы уже в атмосфере, идет сжатие. Благодаря сжатию выделяется еще больше гравитационной энергии. Теперь рассмотрим, упорядоченные по величине, отдельные планеты.

• Юпитер. Самая большая планета Солнечной системы , идет пятой по удаленности от Солнца. 11 раз — во столько радиус Юпитера превышает радиус Земли. В основном состоит из водорода и гелия. На Юпитере также находится известное всем большое красное пятно являющееся долгоживущим гигантским антициклоном.
• Сатурн. Располагается после Юпитера как от солнца, так и по размеру. Сатурн известен тем, что у него более шестидесяти спутников и он обвит кольцом, по которому сразу его сразу можно узнать. При этом Сатурн является самым разряженным небесным телом в нашей системе.
• Уран. Данный гигант также идет третий по размеру и седьмой по удалению от Солнца.
• Нептун — это восьмая по размеру и по удаленности. По аналогии с Юпитером на Нептуне имеется большое темное пятно.

Современные ученые считают, что ранее было около шести гигантов и все они находились гораздо ближе к Солнцу.

Не стоит думать, что они всегда были газообразной формы, которая не имеет очертания фигуры. Все совершенно не так. На Уране и Нептуне все газы (аммиак, метан и т. д.) могут быть только в твердой форме.

Вас заинтересует

• Самая большая и самая маленькая планета…
• Рейтинг 10 самых ярких звезд в нашей…