Какие планеты относят к группе планет-гигантов? К планетам гигантам относятся
Какие планеты относят к группе планет-гигантов?
Я предлагаю вам небольшой экскурс в сферу моих интересов - астрономию! Зная о том, какое множество планет составляет Солнечную систему, было бы очевидным задуматься и о том, что все они наверняка разделены на какие либо группы. Но какие именно и по какому принципу?
Группы планет
Итак, напомню, в Солнечной системе есть восьмерка планет, известных всем еще со времен обучения в школе - Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. И все они были разделены на две группы - планеты земного типа и газовые гиганты. По четыре планеты в каждой.
Газовые гиганты
Из упомянутых выше двух групп нас, исходя из вопроса, больше всего интересует вторая. Они все состоят из газов, что очевидно и исходит из их названия. Преимущественно из водорода, гелия, метана и аммиака. Есть несколько характерных особенностей, по которым планеты были объединены в группу газовых гигантов:
- Их плотность крайне мала.
- Масса мельчайшей из этих планет в 14 раз превышает земную.
- Сутки на них длятся относительно мало - в среднем, всего лишь 10-15 часов.
- В строении эти планеты также схожи между собой - сначала идет слой газа в парообразном состоянии, а затем давление на него становится выше, и газ становится жидким, образуя аналог земного ядра.
А на поверхности таких планет всегда сильные ветры - их скорость обычно в четыре раза больше, чем максимальная из когда-либо зарегистрированных на Земле.
Состав группы газовых гигантов
Найти и запомнить ответ на вопрос о том, какие планеты являются газовыми гигантами, очень легко, ведь это последняя четверка солнечной системы: Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер. Такое распределение, чаще всего, научно обосновывают тем, что эти планеты просто образовались заметно позже первых четырех, чему соответствует и их состав.
Пусть жизнь на газовых гигантах решительно невозможна, но все же нельзя недооценивать важность этой группы - их удачное наружное расположение и их колоссальные размеры обеспечивают земным планетам защиту от космических объектов.
travelask.ru
5. Планеты-гиганты
Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун относятся к планетам-гигантам. Юпитер — пятая по расстоянию от Солнца и самая большая планета Солнечной системы — находится на среднем расстоянии от Солнца 5,2 а.е. Юпитер — мощный источник теплового радиоизлучения, обладает радиационным поясом и обширной магнитосферой. Эта планета имеет 16 спутников и окружена кольцом шириной около 6 тыс. км.
Сатурн — вторая по величине планета в Солнечной системе. Сатурн окружен кольцами, которые хорошо видны в телескоп. Их впервые наблюдал в 1610 г. Галилей с помощью созданного им телескопа. Кольца представляют собой плоскую систему множества мелких спутников планеты. Сатурн имеет 17 спутников и обладает радиационным поясом.
Уран — седьмая по порядку удаления от Солнца планета Солнечной системы. Вокруг Урана вращается 15 спутников: 5 из них открыты с Земли, а 10 — наблюдались с помощью космического аппарата «Вояджер-2». Уран имеет и систему колец.
Нептун — одна из самых удаленных от Солнца планет — находится на расстоянии от него около 30 а.е. Период обращения ее на орбите — 164,8 года. Нептун имеет шесть спутников. Удаленность от Земли ограничивает возможности его исследования.
Планета Плутон не относится ни к земной группе, ни к планетам-гигантам. Это сравнительно небольшая планета: ее диаметр около 3000 км. Плутон принято считать двойной планетой. Его спутник, примерно в 3 раза меньший по диаметру движется на расстоянии всего около 20000 км от центра планеты, совершая один оборот за 4,6 суток.
Особое место в Солнечной системе занимает Земля — единственная живая планета.
Заключение
Таким образом, современная теория гораздо более правдоподобна, которая, как ни странно, ближе к идеям Лапласа, чем к теории Джинса. Считается, что планеты сконденсировались из облака космического материала, связанного с молодым Солнцем, поэтому все они близки по возрасту. Это объясняет, почему Солнечная система четко разделена на две части. Ближе к Солнцу температура была очень высокой, поэтому такие легкие газы, как водород и гелий, вытеснялись на периферию, а на внутренних планетах происходило накопление более тяжелых элементов. В дальнейшем температура понизилась и появилась возможность удерживать легкие элементы: поэтому планеты-гиганты, в отличие от внутренних членов системы, не являются плотными и каменистыми. Действительно, у планеты-гиганта может быть твердое ядро, но большей частью они состоят из жидкости, с очень мощной атмосферой, богатой водородом и гелием.
Процесс образования Солнечной системы нельзя считать досконально изученным, а предложенные гипотезы — совершенными. Например, в современной гипотезе не учитывалось влияние электромагнитного взаимодействия при формировании планет. Выяснение этого и других вопросов — дело будущего.
Список использованной литературы
Карпенков С.Х. Концепция современного естествознания: Учебник для вузов/М.: Академический проспект, 2001.
Мур П. Астрономия с Патриком Муром. Пер. с англ. К. Савельева/М.: ФАИР-ПРЕСС, 2001.
Самыгина С.И. «Концепции современного естествознания»/Ростов н/Д: «Феникс», 1997.
Эйнштейн А. Эволюция физики/М.: Устойчивый мир, 2001.
11
studfiles.net
Планеты-гиганты
Планеты-гиганты - самые крупные тела Солнечной системы
Планеты-гиганты - самые большие тела Солнечной системы после Солнца: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Они располагаются за Главным поясом астероидов и поэтому их ещё называют "внешними" планетами.
Юпитер и Сатурн - газовые гиганты, то есть они состоят в основном из газов, находящихся в твёрдом состоянии: водорода и гелия.
А вот Уран и Нептун были определены как ледяные гиганты, поскольку в толще самих планет вместо металлического водорода находится высокотемпературный лёд.
Планеты-гиганты во много раз больше Земли, но по сравнению с Солнцем, они совсем не большие:
Компьютерные расчёты показали, что планеты-гиганты играют важную роль в деле защиты внутренних планет земной группы от астероидов и комет. Не будь этих тел в Солнечной системе, наша Земля в сотни раз чаще подвергалась бы падению астероидов и комет! Как же планеты-гиганты защищают нас от падений незванных гостей?
Вы наверняка слышали о "космическом слаломе", когда автоматические станции, направляемые к далёким объектам Солнечной системы, совершают "гравитационные манёвры" около некоторых планет. Они подходят к ним по заранее расчитанной траектории и, используя силу их притяжения, разгоняются ещё сильнее, но не падают на планету, а "выстреливают" слово из пращи с ещё большей скоростью, чем на входе и продолжают своё движение. Тем самым экономится топливо, которое было бы нужно для разгона одними только двигателями. Точно также планеты-гиганты выбрасывают за пределы Солнечной системы астероиды и кометы, которые пролетают мимо них, пытаясь прорваться к внутренним планетам, в том числе к Земле. Юпитер, со своими собратьями, увеличивает скорость такого астероида, сталкивает его со старой орбиты, тот вынужденно меняет свою траекторию и улетает в космическую бездну. Так что, без планет-гигантов, жизнь на Земле вероятно была бы невозможна из-за постоянных метеоритных бомбардировок.
Ну, а теперь вкратце познакомимся с каждой из планет-гигантов.
Юпитер - самая большая планета-гигант.
Первым по порядку от Солнца, из планет-гигантов, идёт Юпитер. Это и самая большая планета Солнечной системы. Иногда говорят, что Юпитер - не состоявшаяся звезда. Но, чтобы запустить собственный процесс ядерных реакций, Юпитеру не хватает массы, причём довольно много. Хотя, масса потихоньку растёт за счёт поглощения межпланетного вещества - комет, метеоритов, пыли и солнечного ветра. Один из вариантов развития Солнечной системы показывает, что если так пойдёт и дальше, то Юпитер вполне может стать звездой или коричневым карликом. И тогда наша Солнечная станет двойной звёздной ситемой. Кстати, двойные звёздные системы - обычное дело в окружающем нас Космосе. Одиночных звёзд, вроде нашего Солнца, - гораздо меньше.
Существуют расчёты, показывающие, что уже сейчас Юпитер излучает больше энергии, чем поглощает её от Солнца. И если это действительно так, то ядерные реакции уже должны идти, иначе энергии взяться просто неоткуда. А это уже признак именно звезды, а не планеты...
Сравнение размеров Земли и Юпитера:
На этом снимке видно и знаменитое Большое Красное Пятно, его ещё называют "глазом Юпитера". Это гигантский вихрь, который существует по-видимому уже не одну сотню лет. Сатурн.
Далее идёт не менее знаменитое тело Солнечной системы - планета-гигант Сатурн, который известен прежде всего благодаря своим кольцам. Кольца Сатурна состоят из частичек льда, размером от пылинок до довольно больших кусков льда. При внешнем диаметре колец Сатурна 282000 километров, их толщина - всего около ОДНОГО километра. Поэтому, при взгляде сбоку, кольца Сатурна не видны. Но, у Сатурна есть и спутники. Сейчас открыто около 62 спутников Сатурна. Самый большой спутник Сатурна - Титан, размер которого больше планеты Меркурий! Но, он состоит в значительной мере из замёрзшего газа, то есть легче Меркурия. Если Титан переместить на орбиту Меркурия, то лёдяной газ испарится и размеры Титана сильно уменьшатся. Ещё один интересный спутник Сатурна - Энцелад, привлекает учёных тем, что под его ледяной поверхностью есть океан жидкой воды. А если так, то в ней возможна и жизнь, ведь и температуры там положительные. На Энцеладе открыты мощные водяные гейзеры, бьющие в высоту на сотни километров! Подробнее об Энцеладе
Исследовательская станция "Кассини" находится на орбите Сатурна с 2004 года. За это время собрано множество данных о самом Сатурне, его спутниках и кольцах. Так же осуществлена посадка автоматической станции "Гюйгенс" на поверхность Титана, одного из спутников Сатурна. Это была первая в истории посадка зонда на поверхность небесного тела во Внешней части Солнечной системы. Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Сатурна примерно в 9.1 раза меньше плотности Земли. Поэтому, ускорение свободного падения на экваторе - всего 10,44 м/с². То есть, совершив там посадку, мы бы не почувствовали возросшей силы тяжести.
Уран - ледяной гигант.
Атмосфера Урана состоит из водорода и гелия, а недра - изо льда и твёрдых горных пород. Уран выглядит довольно спокойной планетой, в отличие от буйного Юпитера, но всё-же в его атмосфере были замечены вихри. Если Юпитер и Сатурн называют газовыми гигантами, то Уран и Нептун - ледяные гиганты, поскольку в их недрах отсутствует металлический водород, а вместо него много льда в различных высокотемпературных состояниях. Уран выделяет очень мало внутреннего тепла и поэтому является самой холодной из планет Солнечной системы - на нём зарегистрирована темперутура -224°С. Даже на Нептупне, который находится дальше от Солнца - и то теплее. У Урана есть спутники, но они не очень крупные. Самый большой из них, Титания, в диаметре более чем в два раза меньше нашей Луны.
Нет, я не забыл повернуть фотографию :)
В отличие от других планет Солнечной системы, Уран как бы лежит на боку - его собственная ось вращения лежит почти в плоскости вращения Урана вокруг Солнца. Поэтому, он поворачивается к Солнцу то Южным, то Северным полюсами. То есть, солнечный день на полюсе длится 42 года, а потом сменяется на 42 года "полярной ночи", во время которой освещён противоположный полюс.
Этот снимок сделан телескопом Хаббл в 2005 году. Видны кольца Урана, светло окрашенный южный полюс и яркое облако в северных широтах.
Оказывается, не только Сатурн украсил себя кольцами!
Любопытно, что все планеты носят имена римских богов. И только Уран назван именем бога из древнегреческой мифологии. Ускорение свободного падения на экваторе Урана - 0,886 g. То есть, сила тяжести на этой планете-гиганте даже меньше чем на Земле! И это несмотря на его огромную массу... Виной этому - опять же малая плотность ледяного гиганта Урана.
Космические аппараты пролетали мимо Урана, делая попутно снимки, но детальных исследований пока не проводилось. Правда, NASA планирует отправить к Урану исследовательскую станцию в 2020-ых годах. Есть планы и у Европейского космического агентства.
Нептун.
Нептун - самая дальняя планета Солнечной системы, после того, как Плутон "разжаловали" в "карликовые планеты". Как и остальные планеты-гиганты, Нептун значительно больше и тяжелее Земли.
Нептун, как и Сатурн, является ледяной планетой-гигантом. Нептун находится довольно далеко от Солнца и поэтому стал первой планетой, открытой благодаря математическим вычислениям, а не при помощи прямых наблюдений. Планета была зрительно обнаружена в телескоп 23 сентября 1846 года астрономами Берлинской обсерватории, на основании педварительных расчётов француского астронома Леверье. Любопытно, что судя по рисункам, Галилео Галией наблюдал Нептун задолго до этого, ещё в 1612 году, в свой первый телескоп! Но... он не распознал в нём планету, приняв за неподвижную звезду. Поэтому, Галилей не считается первооткрывателем планеты Нептун.
Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Нептуна примерно в 3,5 раза меньше плотности Земли. Поэтому, на экваторе сила тяжести - всего 1,14 g, то есть почти как на Земле, как и у двух предыдущих планет-гигантов.
Понравилось? или расскажите друзьям:kosmoved.ru
Планеты-гиганты – что мы знаем о них?
Начиная с двадцатого столетия космос активно исследуется людьми. Хотя древние также достаточно знали о светилах, планетах, кометах. Небесные объекты всегда привлекали пристальное внимание человека.
Около 4,5 миллиардов лет назад образовалась система, в которой находится планета Земля – Солнечная. Главный объект системы – звезда Солнце. Примерно 99% всей массы системы приходится именно на эту звезду. И всего лишь 1% приходится на оставшиеся планеты и объекты. При этом 99% оставшейся ее массы – это планеты-гиганты.
К гигантам системы относят Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Юпитер – крупнейшая из планет. Его масса примерно в 318 раз превышает массу Земли. А если собрать вместе все остальные планеты, то его масса превышает массу этих планет в 2,5 раза. Для него характерны два основных составляющих: водород и гелий. Юпитер славен большим количеством спутников. Их у него 65. Причем самый большой, Ганимед, намного больше планеты Меркурий. Также спутники Юпитера схожи по некоторым параметрам с планетами земной группы.
Сатурн хорошо узнаваем системой колец. Занимает второе место в группе "планеты-гиганты". В 95 раз тяжелее Земли. По составу планета напоминает Юпитер, но имеет очень маленькую плотность, которая схожа с плотностью воды. Сатурн имеет 62 спутника. Титан – единственный в Солнечной системе спутник, который обладает существенной атмосферой.
Третья по величине планета – Уран, из внешних планет она самая легкая. Масса ее в 14 раз превышает земную. Примечательно то, что вокруг Солнца Уран вращается «на боку». Он словно катится по своей орбите. Излучает огромное количества тепла в космос, притом, что имеет более холодное ядро, чем иные газовые гиганты. Имеет 27 спутников.
Следующая по величине, но не по массе, планета – Нептун. Масса Нептуна равна 17 массам Земли. Он более плотный, но не излучает так много тепла в космос, как, к примеру, Сатурн или Юпитер. У Нептуна 13 спутников (которые известны науке). Самый крупный – Тритон. На нем находятся гейзеры жидкого азота. Тритон движется в обратном направлении и сопровождается астероидами.
Планеты-гиганты обладают своими особенностями. Время их оборота вокруг своей оси не превышает восемнадцати часов. И вращаются они неравномерно – слоями. Быстрее всего вращается пояс экватора. Это обстоятельство вызвано тем, что эти планеты являются не твердыми, и у полюсов они сжаты гораздо плотнее. Основа Юпитера и Сатурна – гелий и водород, Уран и Нептун содержат аммиак, воду и метан.
Планеты-гиганты: интересные факты
1. Газовые гиганты – планеты без поверхности. Газы их атмосфер уплотняются к центру, превращаясь в жидкость.
2. В центре гигантов есть плотное ядро, в котором, по мнению ученых, содержится водород с металлическими свойствами. Этот водород проводит электрический ток, благодаря чему планеты имеют магнитное поле.
3. Практически все естественные спутники Солнечной системы принадлежат планетам этой группы.
4. У всех планет данной группы есть кольца. Но только Сатурн имеет ярко выраженные кольца, у остальных же они незначительны и едва различимы.
fb.ru
 | Какова наша Галактика: Какова наша ГалактикаК планетам Земной группы относятся: Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. К планетам земной группы приходится всего лишь... | | Какова наша Галактика: Какова наша ГалактикаК планетам Земной группы относятся: Земля и сходные с ней Меркурий, Венера и Марс. К планетам земной группы приходится всего лишь... |
| Девять больших планет Внутренние планеты (планеты земной группы)К планетам-гигантам относят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Самая далекая планета Плутон | | Солнце и движущиеся вокруг неё тела образуют Солнечную систему. Солнце и движущиеся вокруг неё тела образуют Солнечную системуВ ней 8 планет. Многие из которых имеют спутники Планеты делят на две группы: планеты земной группы и планеты гиганты. К первой из... |
| Презентация учителя физики Презентация учителя физики гоу сош №601 Н. А. Балалаевой Содержание Введение. Общие закономерности планет земной группы МеркурийЗемли планеты делятся на внутренние и внешние. Внутренние планеты, Меркурий и Венера, движутся внутри орбиты Земли и видны на небе... | | “Планеты гиганты”Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) близки по размерам и химическому составу, средняя... |
| Изучить какие задачи относятся к задачам на построение. Изучить какие задачи относятся к задачам на построениеПоказать учащимся построение некоторых простейших фигур с помощью циркуля и линейки | | Большие планеты Солнечной системы. МеркурийРасположите планеты в порядке удаления от Солнца: Меркурий, Земля, Венера, Юпитер, Нептун, Уран, Марс, Сатурн |
| Моу «Спасская основная общеобразовательная школа» Планеты солнечной системыМеркурий- наименьшая из планет земной группы. Планета названа в честь бога римского пантеона |  | Автор: Зозуля Виктор Ученик 4 «Б» класса школы №506Солнца за 88 дней. Меркурий относится к внутренним планетам, так как его орбита проходит ближе к Солнцу, чем орбита Земли. У планеты... |
dok.opredelim.com
Общая характеристика планет гигантов
В группу планет гигантов вошли Сатурн, Юпитер, Нептун и Уран. Все перечисленные планеты (в особенности Юпитер) имеют огромные массы и размеры. К примеру, Юпитер по объему превзошел Землю почти в полторы тысячи раз, а по массе – более чем в триста раз.
Планета-гигант довольно-таки быстро вращается вокруг своей оси; менее десяти часов потребуется большущему Юпитеру, чтобы совершить 1 оборот. При этом экваториальная зона планеты-гиганта вращается быстрее, чем полярная, то есть именно там, где максимальна линейная скорость точки в ее движении вокруг оси, максимальна и угловая скорость. Итог быстрого вращения – это огромное сжатие планеты-гиганта (заметное при визуальном наблюдении). Разность полярного и экваториального радиусов Земли составила двадцать один километр, а у Юпитера она равняется четырем тысячам четыремстам километров.
Планета-гигант находится далеко от Солнца, и в независимости от характера смены времени года на ней всегда господствует низкая температура. На Юпитере нет смены времени года вообще, потому, что ось этой планеты практически перпендикулярна плоскости ее орбиты. Оригинально совершается смена времени года и на планете Уран, поскольку ось данной планеты наклонена к плоскостям орбит под углом восемь градусов.
Планета-гигант отличается большим числом спутников; у Юпитера к середине две тысячи первого года обнаружено их уже двадцать восемь, Сатурна - тридцать, Урана – двадцать один и только у Нептуна - восемь. Превосходная особенность планеты-гиганта - кольцо, которое открыто не только у Сатурна, но и у Урана, Нептуна и Юпитера.
Важной особенностью построения планеты-гиганта заключается в том, что такая планета не имеет твердой поверхности. Это представление прекрасно согласуется с маленькими средними частотами планет-гигантов. Соответственно, все, что, получается, рассмотреть на Сатурне и Юпитере, случается в протяженных атмосферах этой планеты. На Юпитере в небольшие телескопы заметны даже полосы, которые вытянуты вдоль экватора. В верхнем слое водородно-гелиевой атмосферы Юпитера в виде примеси можно встретить химические соединения (к примеру, аммиак и метан), углеводороды (ацетилен, этан) и разные соединения, содержащие серу и фосфор, способные окрасить детали атмосферы в красно-коричневый и желтый цвета. Так, по химическому составу планета-гигант резко отличается от планеты земной группы.
Смотрите также:
 |
|
| Общая характеристика планет земной группы Планетами, которые относятся к земной группе, являются следующие: Венера, Марс, Земля, Меркурий, Плутон – все они имеют небольшие массы и размеры, их средняя плотность в несколько раз превзошла плотность воды; они способны медленно вращаться вокруг личных осей; у них малое количество спутников (у Марса - два, у Земли – всего лишь один... |
|
 |
|
| Планеты-гиганты На фотографиях, которые были переданы с борта американского АМС "Вояджер" и "Пионер", ясно видно, что в атмосфере Юпитера газ участвует в не простом движении, сопровождаемым распадом и образованием вихрей. Предполагают, что наблюдаемое Большое Красное Пятно на Юпитере около трехсот лет в виде овала с полуосями пятнадцать и пять тысяч километров так же представляет громадный... |
|
 |
|
| Характеристика планет-гигантов В отличие от планеты земных групп, наделенных мантией, корой и ядром, на Юпитере есть газообразный водород, который входит в состав атмосферы, и может переходить в жидкую, а потом в твердую фазу. Появление этих агрегатных противоестественных состояний водорода связано с острым повышением давления по мере его погружения в глубину... |
|
space-my.ru
О планетах-гигантах
Общая характеристика планет-гигантов
По данной статье Вы сумеете выяснить отличие планет-гигантов от планет земной группы и найти черты сходства и различия у планет, относящихся к гигантам (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Все эти планеты (и особенно Юпитер!) имеют большие размеры и массы. Например, по объему Юпитер превосходит Землю почти в 1320 раз, а по массе – в 318 раз. Обратите внимание на низкую среднюю плотность (наименьшая она у Сатурна – 0,7 • 103 кг/м3).
Планеты-гиганты очень быстро вращаются вокруг своих осей; менее 10 ч требуется огромному Юпитеру, чтобы совершить один оборот. Причем, как выяснилось в результате наземных оптических наблюдений, экваториальные зоны планет-гигантов вращаются быстрее, чем полярные, т.е. там, где максимальны линейные скорости точек в их движении вокруг оси, максимальны и угловые скорости. Результат быстрого вращения – большое сжатие планет-гигантов (заметное при визуальных наблюдениях). Разность экваториального и полярного радиусов Земли составляет 21 км, а у Юпитера она равна 4400 км.
Планеты-гиганты находятся далеко от Солнца, и независимо от характера смены времен года на них всегда господствуют низкие температуры. На Юпитере вообще нет смены времен года, поскольку ось этой планеты почти перпендикулярна к плоскости ее орбиты. Своеобразно происходит смена времен года и на планете Уран, так как ось этой планеты наклонена к плоскости орбиты под углом 8°.
Планеты-гиганты отличаются большим числом спутников; у Юпитера их обнаружено к настоящему времени 16, Сатурна – 17, Урана – 16 и только у Нептуна – 8. Замечательная особенность планет-гигантов – кольца, которые открыты не только у Сатурна, но и у Юпитера, Урана и Нептуна. Из планет-гигантов лучше других исследованы Юпитер и Сатурн.
Особенности строения
Важнейшая особенность строения планет-гигантов заключается в том, что эти планеты не имеют твердых поверхностей. Такое представление хорошо согласуется с малыми средними плотностями планет-гигантов, их химическим составом (они состоят в основном из легких элементов – водорода и гелия), быстрым зональным вращением и некоторыми другими данными. Следовательно, все, что удается рассмотреть на Юпитере и Сатурне (на более далеких планетах детали вообще не видны), происходит в протяженных атмосферах этих планет. На Юпитере даже в небольшие телескопы заметны полосы, вытянутые вдоль экватора. В верхних слоях водородно-гелиевой атмосферы Юпитера в виде примесей встречаются химические соединения (например, метан и аммиак), углеводороды (этан, ацетилен), а также различные соединения (в том числе содержащие фосфор и серу), окрашивающие детали атмосферы в красно-коричневые и желтые цвета. Таким образом, по своему химическому составу планеты-гиганты резко отличаются от планет земной группы. Это отличие связанно с процессом образования планетной системы.
На фотографиях, переданных с борта американских АМС “Пионер” и “Вояджер”, отчетливо видно, что газ в атмосфере Юпитера участвует в сложном движении, которое сопровождается образованием и распадом вихрей. Предполагается, что наблюдаемое на Юпитере около 300 лет Большое Красное Пятно (овал с полуосями 15 и 5 тыс. км) тоже представляет собой огромный и очень устойчивый вихрь.
Потоки движущегося газа и устойчивые пятна видны и на снимках Сатурна, переданных автоматическими межпланетными станциями.
“Вояджер-2” дал возможность рассмотреть и детали атмосферы Нептуна.
Вещество, находящееся под облачным слоем планет-гигантов, недоступно непосредственному наблюдению. О его свойствах можно судить по некоторым дополнительным данным. Например, предполагают, что в недрах планет-гигантов вещество должно иметь высокую температуру. Как же такой вывод был сделан? Во-первых, зная расстояние Юпитера от Солнца, вычислили количество теплоты, которое Юпитер от него получает. Во-вторых, определили отражательную способность атмосферы, что позволило узнать, сколько солнечной энергии планета отражает в космическое пространство. Наконец, вычислили температуру, которую должна иметь планета, находящаяся на известном расстоянии от Солнца. Она оказалась близкой к -160°С. Но температуру планеты можно определить и непосредственно, исследуя ее инфракрасное излучение с помощью наземной аппаратуры или приборов, установленных на борту АМС. Такие измерения показали, что температура Юпитера близка к – 130°С, т.е. выше расчетной. Следовательно, Юпитер излучает энергии почти в 2 раза больше, чем получает от Солнца. Это и позволило сделать вывод о том, что планета обладает собственным источником энергии.
Совокупность всех имеющихся сведений о планетах-гигантах дает возможность построить модели внутреннего строения этих небесных тел, т.е. рассчитать, каковы плотность, давление и температура в их недрах. Например, температура вблизи центра Юпитера достигает нескольких десятков тысяч кельвинов.
В отличие от планет земной группы, обладающих корой, мантией и ядром, на Юпитере газообразный водород, входящий в состав атмосферы, переходит в жидкую, а затем и в твердую (металлическую) фазу. Появление таких необычных агрегатных состояний водорода (в последнем случае он становится проводником электричества), связанно с резким увеличением давления по мере погружения в глубину. Так, на глубине, несколько большей 0,9 радиуса планеты, давление достигает 40 млн. атм (4 • 1012 Па).
Возможно, что с быстрым вращением проводящего ток вещества, находящегося в центральных областях планет-гигантов, связано существование значительных магнитных полей этих планет. Особенно велико магнитное поле Юпитера. Оно во много раз превосходит магнитное поле Земли, причем полярность его обратна земной (как вы знаете, у Земли вблизи северного географического полюса расположен южный магнитный). Магнитное поле планеты улавливает летящие от Солнца заряженные частицы (ионы, протоны, электроны и др.), которые образуют вокруг планеты пояса частиц высоких энергий, называемые радиационными поясами. Такие пояса из всех планет земной группы есть только у нашей планеты. Радиационный пояс Юпитера простирается на расстояние до 2,5 млн.км. Он в десятки раз интенсивнее земного. Электрически заряженные частицы, движущиеся в радиационном поясе Юпитера, излучают радиоволны в диапазоне дециметровых и декаметровых волн. Как и на Земле, на Юпитере наблюдается полярные сияния, связанные с прорывом заряженных частиц из радиационных поясов в атмосферу, а также мощные электрические разряды в атмосфере (грозы).
Спутники
Система спутников Юпитера напоминает Солнечную систему в миниатюре. Четыре спутника, открытые Галилеем, называют галилеевыми спутниками. Это Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Самый большой из них – Ганимед – превосходит по размерам Меркурий (но вдвое уступает этой планете по массе). Пролетая вблизи спутников Юпитера (а потом Сатурна), американские автоматические межпланетные станции “Пионер” и “Вояджер” передали на Землю фотографии с изображением их поверхностей, которые напоминают поверхности Луны и планет земной группы. Особенно похож на Луну Ганимед. Кроме кратеров, на Ганимеде много длинных хребтов и полос, образующих своеобразные ветвящиеся пучки. Уникальна поверхность Ио, на которой открыты действующие вулканы, и она буквально вся залита продуктами их извержения. Очень много кратеров на Каллисто. На фотографиях этого спутника видна многокольцевая структура (“Бычий глаз”) диаметром 600 км с системой концентрических колец (до 2600 км в диаметре), вероятно, порожденная ударом метеорита. Поверхность Европы испещрена тянущимися на несколько тысяч километров темными и светлыми трещинами (шириной 20-40 км). Самый близкий к Юпитеру спутник Амальтея, а также все далекие спутники, находящиеся за пределами орбит галилеевых спутников, имеют неправильную форму и этим напоминают малые планеты Солнечной системы (астеройды).
Сфотографированы с близкого расстояния и некоторые спутники Сатурна. На поверхности этих небесных тел тоже обнаружено много кратеров. Некоторые из них очень велики (диаметр кратера на спутнике Тефия около 400 км, а на спутнике Мимас около 130 км). Из спутников Сатурна особый интерес представляет Титан, который обладает атмосферой. Она почти целиком состоит из азота, причем плотность и давление атмосферы у поверхности Титана превосходят соответствующие параметры атмосферы Земли. Масса Титана почти в 2 раза, а радиус (около 2580 км) в 1,5 раза больше соответственно массы и радиуса Луны. Следовательно, Титан, как и Ганимед, радиус которого около 2640 км, - очень крупный спутник. Один из интереснейших спутников Урана – Миранда. Замечателен и Тритон – самый большой спутник Нептуна. Диаметр Тритона 2705 км. На Тритоне имеется и атмосфера, в основном состоящая из азота. Как и многие другие спутники планет-гигантов, Тритон – силикатно-ледяное небесное тело. На нем обнаружены кратеры, полярные шапки (из замерзшего азота и, возможно, водного льда) и даже газовые гейзеры.
Кольца
Первыми были открыты кольца Сатурна (XVII в., Галилей, Гюйгенс). Еще в XIX в. английский физик Дж. Максвелл (1831-1879), изучавший устойчивость движения колец Сатурна, а также русский астрофизик А.А. Белопольский (1854-1934) доказали, что кольца Сатурна не могут быть сплошными. С Земли в лучшие телескопы видно несколько колец, разделенных промежутками. Но на фотографиях, переданных с АМС, видно множество колец. Кольца очень широкие: они простираются над облачным слоем планеты на 60 000 км. Каждое состоит из частиц и глыб, движущихся по своим орбитам вокруг Сатурна. Толщина же колец не более 1 км. Поэтому, когда Земля при своем движении вокруг Солнца оказывается в плоскости колец Сатурна (это случается в 14-15 лет, так было в 1994 г.), кольца перестают быть видимыми: нам кажется, что они исчезают. Не исключено, что вещество, из которого состоят кольца, не вошло в состав планет и их больших спутников во время формирования этих небесных тел.
В 1977 г. были открыты кольца у Урана, в 1979 г. – у Юпитера, в 1989 г. – у Нептуна. На возможность существования колец у всех планет-гигантов еще в 1960 г. указывал известный астроном С.К. Всехсвятский (1905-1984).
space-my.ru
