Планеты из чего состоят: Планеты-гиганты

Содержание

Планеты-гиганты – кратко — Русская историческая библиотека

В Солнечной системе насчитывается восемь больших планет. Половина из них относится к планетам земной группы. Они имеют железно-каменный состав и располагаются на расстояниях от 0,4 (Меркурий) до 1,5 астрономических единиц (Марс) от Солнца. Вторая половина – это планеты-гиганты. Их ядра состоят из более тяжелых элементов, но основная масса находится в плотных оболочках, где главными составляющими являются водород и гелий (у Юпитера и Сатурна) и углерод, кислород и азот (у Урана и Нептуна). От Солнца они находятся на расстояниях от 5,2 (Юпитер) до 30 a. е. (Нептун). Иногда Уран и Нептун выделяют в отдельный подкласс ледяных гигантов. Они имеют лишь относительно небольшие (по массе) самые внешние оболочки из легких элементов – водорода и гелия.

Планеты-гиганты. Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Видеофильм

В Юпитере общая масса элементов тяжелее гелия может составлять до 40 масс Земли. Масса ядра при этом около 10 масс Земли. У Сатурна, в состав которого входит примерно 20 – 30 масс Земли в виде тяжелых элементов, ядро более тяжелое – от 10 до 20 земных масс. Расчеты показывают, что ядра этих двух планет не могут находиться в твердом состоянии. Твердых составных частей они, видимо, не имеют и во внешних оболочках. Нептун, по всей видимости, также не имеет твердого ядра. Но не исключено, что небольшое твердое ядро есть у Урана. Все планеты-гиганты обладают сильным магнитным полем, особенно Юпитер.

Внутреннее строение планет-гигантов в сравнение со строением Земли

Внешние слои планет-гигантов – это толстые газовые оболочки. Поскольку все четыре гиганта быстро вращаются, мы видим их атмосферы «полосатыми» из-за зональных ветров. Ориентация полос перпендикулярна оси вращения. В верхних слоях дуют сильные ветры и возникают огромные вихревые структуры (самая известная из них – Большое красное пятно на Юпитере), связанные со штормами в атмосфере. Из-за быстрого вращения все планеты-гиганты заметно сплюснуты.

Все четыре планеты-гиганта имеют системы колец. Самая большая и известная из них – у Сатурна. Еще в 1610 г. ее наблюдал Галилео Галилей, однако понять, что речь идет именно о кольцах, удалось лишь спустя несколько десятилетий Христиану Гюйгенсу. В наши дни детальные данные по кольцам Сатурна получены межпланетной станцией «Кассини». Кольца Урана и Нептуна были открыты при наземных наблюдениях покрытий этими планетами звезд во второй половине XX в. А вот кольца Юпитера как следует разглядел только космический аппарат «Вояджер-1».

Сравнение размером планет-гигантов и планет земной группы. В заднем ряду – Юпитер и Сатурн, во втором – Уран и Нептун, перед ними – Земля и Венера, ближе всех – Марс и Меркурий

В вопросе происхождения колец остается много неясного. Кольца Юпитера состоят из мелких пылинок размером порядка микрометра. За появление этой пыли отвечают близкие спутники (Амальтея и др.), которые постоянно бомбардируются микрометеоритами. Без них кольца исчезли бы за сотню тысяч лет. Кольца Урана и Нептуна, по-видимому, старые, их возраст может составлять миллиарды лет. Красивые кольца Сатурна могут в основном состоять из вещества, попавшего туда достаточно давно, но структура колец со временем должна меняться, так что современный их облик, видимо, не старше нескольких десятков миллионов лет.

См. также Спутники планет-гигантов.

Почему каменистые планеты находятся ближе к Солнцу?

АстрономияОбщие знания

16.07.2022

3 484 3 минут чтения

Из-за потока с ранних стадий Солнца газообразные слои близких к звезде планет сдуло, оставив их каменистыми.

Наша Солнечная система — это космическая семья. В ней есть члены с разными характеристиками, например, маленькие каменистые планеты — это дети, которые любят находиться рядом с Солнцем; более крупные газовые гиганты держат свой хаос подальше от детей, а ледяные холодные члены почти никогда не приближаются к Солнцу, но все равно любят его.

Однако любопытно, почему маленькие каменистые планеты находятся гораздо ближе к Солнцу, чем их большие газовые родственники? Случилось ли что-то в прошлом, что оттолкнуло гигантов? Или это как-то связано со ссорами между малыми планетами и Солнцем?

Какие существуют типы планет в нашей Солнечной системе?

Прежде чем перейти к главному вопросу, давайте сначала попытаемся понять, чем отличаются различные планеты в нашей Солнечной системе.

Планеты земной группы

Это каменистые планеты, о которых мы уже упоминали — настоящие звезды этой статьи. Они называются земными планетами, потому что имеют твердую, каменистую поверхность. Меркурий, Венера, Земля и Марс — каменистые планеты нашей Солнечной системы. Мы живем на Земле, каменистой планете, поэтому мы можем легко представить себе эти планеты. Даже если эти планеты не состоят из газов, это не обязательно означает, что на них нет какого-либо газового слоя, поскольку мы изучили атмосферы Земли, Марса и Венеры.

Газовые гиганты

После небольших каменистых планет следуют массивные газовые гиганты. Как следует из названия, они состоят в основном из газов (хотя считается, что у них есть очень маленькое твердое ядро, состоящее из металлов и камней). В нашей Солнечной системе есть два газовых гиганта — Юпитер и Сатурн. Эти две планеты намного больше своих каменистых родственников.

Ледяные гиганты

После долгого путешествия от Солнца мы, наконец, добрались до самых дальних родственников этой семьи — ледяных гигантов. В нашей Солнечной системе есть два ледяных гиганта — Нептун и Уран. Обе эти планеты больше каменистых планет и меньше газовых гигантов. Они находятся очень далеко от Солнца, поэтому под их газообразными слоями находятся поверхность и горы льда.

Как родились планеты в нашей Солнечной системе?

Чтобы понять, почему каменистые планеты находятся ближе к Солнцу, мы должны вернуться к тому времени, когда Солнечная система была молодой и планеты еще только рождались.

Туманность, которая представляет собой огромное космическое облако пыли и газа, разрушилась под действием собственной гравитации и дала начало нашему Солнцу. Однако не вся материя из туманности была использована для создания Солнца. Большая ее часть (та, что не была близка к центру) продолжала вращаться вокруг новообразованного Солнца.

Все планеты родились из этого остатка туманности. Сначала частицы пыли собрались вместе и образовали ядра, а затем газы окружили эти ядра. Считается, что за это хаотичное время могло образоваться более восьми планет (нынешнее число планет в нашей Солнечной системе), но все они столкнулись друг с другом и образовали новые, более крупные планеты и ядра.

Что же произошло, что заставило каменистые планеты приблизиться к Солнцу?

Как уже упоминалось ранее, Солнечная система в период своей юности была очень хаотичной. Все планеты, и даже наше Солнце, находились в экзотических и возбужденных состояниях. Между ними происходило множество столкновений, взрывов и тепловых волн. Все эти катаклизмы по-разному изменяли природу и порядок нашей Солнечной системы.

Когда-то каменистые планеты, которые мы видим сейчас, также имели вокруг себя огромные газообразные слои, как газовые гиганты и ледяные гиганты. Однако в годы своей бурной молодости Солнце выпустило в Солнечную систему огромные потоки энергии и материи. Каменистые планеты, расположенные ближе всего к Солнцу, приняли на себя всю силу этих потоков. Это заставило газы этих планет расстаться с ними, оставив только каменистую часть, которая и стала планетами земного типа.

Остальные четыре планеты находились слишком далеко от Солнца, чтобы испытать эти потоки, поэтому они остались относительно незатронутыми и сформировали современные газовые и ледяные гиганты.

Во всех ли солнечных системах есть каменистые планеты, расположенные ближе к своим звездам?

Является ли это закономерностью, которую мы наблюдаем повсеместно? Наблюдается ли в других солнечных системах в других частях Вселенной такая же тенденция: каменистые планеты находятся ближе к звезде, а массивные газовые гиганты — довольно далеко?

Ответ — нет.

Ученые обнаружили множество солнечных систем, в которых газообразные планеты (многие из которых даже массивнее газовых гигантов нашей Солнечной системы) находятся ближе всего к своим звездам.

Ответ на вопрос, почему каменистые планеты находятся ближе к Солнцу, лежит в прошлом, во времена полного хаоса для нашей Солнечной системы, когда огромные потоки энергии и материи, исходящие от новообразованного Солнца, сдули газообразные слои ближайших к нему планет, оставив их маленькими и каменистыми.

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

7.2 Состав и строение планет. Астрономия

Глава 7 Другие миры: введение в Солнечную систему

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Описывать характеристики планет-гигантов, планет земной группы и малых тел Солнечной системы
Объясните, что влияет на температуру поверхности планеты
Объясните, почему на одних планетах геологическая активность отсутствует, а на других

Тот факт, что существует два различных типа планет — скалистые планеты земного типа и богатые газом планеты Юпитера, — заставляет нас полагать, что они сформировались в разных условиях. Безусловно, в их композициях преобладают разные элементы. Остановимся на каждом виде подробнее.

Две самые большие планеты, Юпитер и Сатурн, имеют почти такой же химический состав, как и Солнце; они состоят в основном из двух элементов, водорода и гелия, причем 75% их массы составляют водород и 25% гелий. На Земле и водород, и гелий являются газами, поэтому Юпитер и Сатурн иногда называют газовыми планетами. Но это название вводит в заблуждение. Юпитер и Сатурн настолько велики, что газ внутри них сжимается до тех пор, пока водород не станет жидким. Поскольку большая часть обеих планет состоит из сжатого сжиженного водорода, мы действительно должны называть их жидкими планетами.

Под действием силы тяжести более тяжелые элементы опускаются к внутренним частям жидкой или газообразной планеты. Таким образом, и Юпитер, и Сатурн имеют ядра, состоящие из более тяжелой породы, металла и льда, но мы не можем видеть эти области напрямую. На самом деле, когда мы смотрим сверху вниз, все, что мы видим, — это атмосфера с ее клубящимися облаками (рис. 7.11). Мы должны сделать вывод о существовании более плотного ядра внутри этих планет на основе изучения гравитации каждой планеты.

Юпитер.

Рисунок 7.11. Это полноцветное изображение Юпитера было получено с космического корабля «Кассини» в 2000 году. (Источник: модификация работы НАСА/Лаборатории реактивного движения/Университета Аризоны)

Уран и Нептун намного меньше Юпитера и Сатурна, но каждый из них также имеет ядро из камня, металла и льда. Уран и Нептун были менее эффективны в привлечении газообразного водорода и гелия, поэтому их атмосферы намного меньше по сравнению с их ядрами.

В химическом отношении на каждой планете-гиганте преобладает водород и его многочисленные соединения. Почти весь присутствующий кислород химически соединяется с водородом с образованием воды (H ₂ О). Химики называют такую композицию с преобладанием водорода восстановленной . Во внешней части Солнечной системы мы находим много воды (в основном в виде льда) и восстанавливающих химических веществ.

Планеты земной группы сильно отличаются от гигантов. Помимо того, что они намного меньше, они состоят в основном из горных пород и металлов. Они, в свою очередь, состоят из элементов, которые менее распространены во Вселенной в целом. Наиболее распространенные горные породы, называемые силикатами, состоят из кремния и кислорода, а наиболее распространенным металлом является железо. Мы можем сказать по их плотности (см. Таблицу 7.2), что Меркурий имеет наибольшую долю металлов (которые более плотные), а Луна — наименьшую. Земля, Венера и Марс имеют примерно одинаковый объемный состав: около одной трети их массы состоит из соединений железо-никель или железо-сера; две трети составляют силикаты. Поскольку эти планеты в основном состоят из соединений кислорода (таких как силикатные минералы их корок), считается, что их химический состав составляет окисленный .

Когда мы смотрим на внутреннюю структуру каждой из планет земной группы, мы обнаруживаем, что самые плотные металлы находятся в центральном ядре, а более легкие силикаты находятся ближе к поверхности. Если бы эти планеты были жидкими, как планеты-гиганты, мы могли бы понять этот эффект как результат погружения более тяжелых элементов под действием гравитации. Это приводит нас к выводу, что хотя планеты земной группы сегодня твердые, когда-то они должны были быть достаточно горячими, чтобы плавиться.

Дифференциация — это процесс, посредством которого гравитация помогает разделить недра планеты на слои разного состава и плотности. Более тяжелые металлы опускаются, образуя ядро, а самые легкие всплывают на поверхность, образуя корку. Позже, когда планета остывает, эта слоистая структура сохраняется. Чтобы каменистая планета могла дифференцироваться, ее необходимо нагреть до температуры плавления горных пород, которая обычно превышает 1300 К.

По химическому составу и структуре Луна Земли похожа на планеты земной группы, но большинство лун находятся во внешней части Солнечной системы, и их состав аналогичен ядрам планет-гигантов, вокруг которых они вращаются. Три крупнейших спутника — Ганимед и Каллисто в системе Юпитера и Титан в системе Сатурна — состоят наполовину из замерзшей воды, наполовину из горных пород и металлов. Большинство этих спутников дифференцировались во время формирования, и сегодня они имеют ядра из горных пород и металла с верхними слоями и корками из очень холодного и, следовательно, очень твердого льда (рис. 7.12).

Ганимед.

Рисунок 7.12. Этот снимок Ганимеда, спутника Юпитера, был сделан в июне 1996 года космическим кораблем Галилео. Коричневато-серый цвет поверхности указывает на пыльную смесь скального материала и льда. Яркие пятна — это места, где недавние удары обнажили свежий лед снизу. (кредит: модификация работы НАСА/Лаборатории реактивного движения)

Большинство астероидов и комет, а также самые маленькие луны, вероятно, никогда не нагревались до точки плавления. Однако некоторые из крупнейших астероидов, такие как Веста, кажутся дифференцированными; другие представляют собой фрагменты дифференцированных тел. Поскольку большинство астероидов и комет сохраняют свой первоначальный состав, они представляют собой относительно неизмененный материал, относящийся ко времени образования Солнечной системы. В некотором смысле они действуют как химические окаменелости, помогая нам узнать о давно минувших временах, чьи следы были стерты в более крупных мирах.

Вообще говоря, чем дальше планета или луна от Солнца, тем холоднее их поверхность. Планеты нагреваются лучистой энергией Солнца, которая становится слабее с квадратом расстояния. Вы знаете, как быстро ослабевает согревающий эффект камина или уличного лучистого обогревателя, когда вы уходите от него; тот же эффект применим к Солнцу. У Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты, температура поверхности на освещенной солнцем стороне колеблется в пределах 280–430 °C, в то время как температура поверхности Плутона составляет всего около –220 °C, то есть холоднее, чем жидкий воздух.

Математически температура уменьшается примерно пропорционально квадратному корню расстояния от Солнца. Плутон находится примерно в 30 а.е. в ближайшем к Солнцу (или в 100 раз больше Меркурия) и примерно в 49 а.е. в самом дальнем от Солнца. Таким образом, температура Плутона меньше температуры Меркурия на корень квадратный из 100, или в 10 раз: от 500 К до 50 К.

Помимо расстояния от Солнца, на температуру поверхности планеты сильно влияет ее атмосфера. Без нашей атмосферной изоляции (парниковый эффект, удерживающий тепло) океаны Земли были бы навсегда заморожены. И наоборот, если бы Марс когда-то имел более крупную атмосферу в прошлом, он мог бы поддерживать более умеренный климат, чем сегодня. Венера является еще более экстремальным примером, где ее плотная атмосфера из углекислого газа действует как изоляция, уменьшая утечку тепла, накопленного на поверхности, что приводит к более высоким температурам, чем на Меркурии. Сегодня Земля — единственная планета, температура поверхности которой обычно находится между точками замерзания и кипения воды. Насколько нам известно, Земля — единственная планета, на которой существует жизнь.

Нет места лучше дома

В классическом фильме Волшебник страны Оз героиня Дороти после многочисленных приключений в «чужой» среде приходит к выводу, что «нет места лучше дома». То же самое можно сказать и о других мирах нашей Солнечной системы. Есть много удивительных мест, больших и маленьких, которые мы хотели бы посетить, но люди не смогли бы выжить ни в одном из них без значительной искусственной помощи.

Плотная атмосфера углекислого газа поддерживает температуру поверхности нашей соседки Венеры на уровне 700 К (около 900 °F). Марс, с другой стороны, имеет температуры, как правило, ниже точки замерзания, а воздух (также в основном углекислый газ) настолько разреженный, что он напоминает тот, что находится на высоте 30 километров (100 000 футов) в атмосфере Земли. А красная планета настолько сухая, что на ней не было дождя миллиарды лет.

Внешние слои юпитерианских планет не являются ни достаточно теплыми, ни достаточно твердыми для проживания людей. Любые базы, которые мы строим в системах планет-гигантов, вполне могут находиться в космосе или на одной из их лун — ни одна из которых не является особенно гостеприимной для роскошного отеля с бассейном и пальмами. Возможно, мы найдем более теплые гавани глубоко внутри облаков Юпитера или в океане под замерзшим льдом его спутника Европы.

Все это говорит о том, что нам следует хорошо заботиться о Земле, потому что это единственное место, где может выжить жизнь, какой мы ее знаем. Недавняя человеческая деятельность может уменьшить обитаемость нашей планеты за счет добавления загрязняющих веществ в атмосферу, особенно мощного парникового газа двуокиси углерода. Человеческая цивилизация кардинально меняет нашу планету, и эти изменения не обязательно к лучшему. В Солнечной системе, которая, кажется, не готова принять нас, сделать Землю менее гостеприимной для жизни может быть серьезной ошибкой.

Кора всех планет земной группы, а также более крупных спутников за свою историю видоизменялась как внутренними, так и внешними силами. Внешне каждый был поврежден медленным дождем снарядов из космоса, оставивших на их поверхности изрытые ударными воронками всех размеров (см. рис. 7. 4). У нас есть убедительные доказательства того, что эта бомбардировка была намного сильнее в ранней истории Солнечной системы, но она, безусловно, продолжается и по сей день, хотя и с меньшей скоростью. Столкновение более 20 крупных осколков кометы Шумейкера–Леви 9.с Юпитером летом 1994 г. (см. рис. 7.13) — яркий пример этого процесса.

Комета Шумейкера–Леви 9.

Рисунок 7.13. На этом изображении кометы Шумейкера-Леви 9, полученном 17 мая 1994 года космическим телескопом НАСА Хаббл, можно увидеть около 20 ледяных фрагментов, на которые раскололась комета. Комета находилась примерно в 660 миллионах километров от Земли, направляясь к Юпитеру. (кредит: модификация работы НАСА, ЕКА, Х. Уивера (STScl), Э. Смита (STScl))

На рис. 7.14 показаны последствия этих столкновений, когда в атмосфере Юпитера можно было увидеть облака обломков размером больше Земли.

Юпитер с огромными облаками пыли.

Рисунок 7. 14. Космический телескоп Хаббл сделал эту серию изображений Юпитера летом 1994 года, когда фрагменты кометы Шумейкера-Леви 9 столкнулись с планетой-гигантом. Здесь мы видим место попадания осколка G в период от пяти минут до пяти дней после удара. Несколько пылевых облаков, образовавшихся в результате столкновений, стали больше Земли. (кредит: модификация работы Х. Хаммела, НАСА)

В течение того времени, когда все планеты подвергались таким ударам, внутренние силы на планетах земной группы изгибали и искривляли их коры, создавали горные хребты, извергались в виде вулканов и в целом изменяли поверхность в результате того, что мы называем геологической активностью. (Приставка гео означает «Земля», так что это немного «земле-шовинистский» термин, но он настолько широко используется, что мы преклоняемся перед традицией.) Среди планет земной группы Земля и Венера испытали наибольшую геологическая активность в течение их истории, хотя некоторые спутники во внешней Солнечной системе также удивительно активны. Напротив, наша собственная Луна — это мертвый мир, где геологическая активность прекратилась миллиарды лет назад.

Геологическая активность на планете является результатом горячего недр. Силы вулканизма и горообразования обусловлены выходом тепла из недр планет. Как мы увидим, каждая из планет была нагрета во время своего рождения, и это первичное тепло изначально приводило в действие обширную вулканическую активность даже на нашей Луне. Но небольшие объекты, такие как Луна, вскоре остыли. Чем больше планета или луна, тем дольше она сохраняет свое внутреннее тепло, и, следовательно, тем больше мы ожидаем увидеть на поверхности признаки продолжающейся геологической активности. Эффект подобен нашему собственному опыту с горячей запеченной картошкой: чем крупнее картошка, тем медленнее она остывает. Если мы хотим, чтобы картошка быстро остыла, нарезаем ее небольшими кусочками.

По большей части история вулканической активности на планетах земной группы соответствует предсказаниям этой простой теории. Луна, самый маленький из этих объектов, представляет собой геологически мертвый мир. Хотя о Меркурии мы знаем меньше, кажется вероятным, что и эта планета прекратила большую часть вулканической активности примерно в то же время, что и Луна. Марс представляет собой промежуточный случай. Он был гораздо более активным, чем Луна, но менее активным, чем Земля. Земля и Венера, крупнейшие планеты земной группы, все еще имеют расплавленные недра даже сегодня, примерно через 4,5 миллиарда лет после их рождения.

Планеты-гиганты имеют плотные ядра, примерно в 10 раз превышающие массу Земли, окруженные слоями водорода и гелия. Планеты земной группы состоят в основном из горных пород и металлов. Когда-то они были расплавлены, что позволило их структурам дифференцироваться (то есть их более плотные материалы опустились к центру). Луна по составу напоминает планеты земной группы, но большинство других лун, которые вращаются вокруг планет-гигантов, имеют внутри большее количество замороженного льда. В целом миры, расположенные ближе к Солнцу, имеют более высокую температуру поверхности. Поверхности планет земной группы были изменены ударами из космоса и разной степенью геологической активности.

дифференциация: гравитационное разделение материалов разной плотности на слои в недрах планеты или луны

Из чего состоят планеты?

Наша Солнечная система является домом для восьми разных планет, которые подразделяются на три разных типа: каменистые планеты, газовые гиганты и ледяные гиганты. Четыре внутренние планеты, Меркурий, Венера, Земля и Марс, представляют собой каменистые миры. Юпитер и Сатурн — газовые гиганты, а самые отдаленные планеты Уран и Нептун — ледяные гиганты. Является ли планета каменистым миром, газовым гигантом или ледяным гигантом, зависит от ее состава. Из чего состоит каждая из планет?

Меркурий

Изображение Меркурия. Изображение предоставлено: NASA

Меркурий — самая внутренняя планета Солнечной системы, вращающаяся вокруг Солнца на среднем расстоянии 58 миллионов километров. Меркурий также является самой маленькой планетой в Солнечной системе с диаметром 3031 миль (4878 километров). Однако, несмотря на свой небольшой размер, Меркурий на самом деле является второй по плотности планетой в Солнечной системе после Земли, и это связано с составом его ядра. У Меркурия есть ядро из железа, довольно плотного материала. Интересно, однако, что по сравнению с размером Меркурия у него самое большое железное ядро из всех внутренних планет, и на его долю приходится более 40% объема внутри Меркурия. Между тем поверхность Меркурия в основном состоит из силикатных пород. Ученые подсчитали, что 70% Меркурия — металл, а остальные 30% — камень.

Венера

Изображение планеты Венера. Изображение предоставлено: NASA/ESA

Венера — ближайшая планета к Земле и наиболее похожая на наш мир по размеру и массе. Поскольку Земля и Венера расположены так близко друг к другу, они имеют схожий состав. Считается, что Венера имеет железное ядро, окруженное мантией и корой, состоящей из камня и металла. Однако, в отличие от Земли, на поверхности Венеры преобладают вулканические породы. Кроме того, атмосфера Венеры существенно отличается от нашего мира. Атмосфера Венеры равна 96% углекислого газа, из-за чего планета испытывает безудержный парниковый эффект, создающий самые высокие температуры поверхности в Солнечной системе.

Земля

Изображение планеты Земля. Изображение предоставлено: НАСА

Подобно Меркурию и Венере, ядро Земли состоит в основном из железа, а также небольшого количества никеля и других металлов. На поверхности нашего мира преобладают силикатные породы. Таким образом, Земля имеет много общего с другими каменистыми планетами с точки зрения состава, но одним очень уникальным аспектом нашего мира является его атмосфера. В отличие от любой другой планеты Солнечной системы, атмосфера Земли содержит большое количество кислорода. Кислород составляет 21% атмосферы, а азот – 78%. Оставшийся 1% состоит из различных других элементов и соединений, таких как аргон, углекислый газ и метан.

Марс

Изображение Красной планеты, Марса. Изображение предоставлено: НАСА

Марс — самая удаленная из каменистых планет и, возможно, самая изученная планета в Солнечной системе после Земли. Как и у трех других каменистых планет, у Марса есть железное ядро, озвученное поверхностью силикатной породы, но есть и некоторые уникальные особенности Марса, такие как замороженный углекислый газ и монооксид на его полюсах. Атмосфера Марса около 90% двуокиси углерода, но сама атмосфера слишком разрежена, чтобы вызвать какой-либо значительный парниковый эффект, поэтому поверхность остается очень холодной.

Юпитер

Изображение Юпитера, полученное Хабблом. Изображение предоставлено: НАСА/ЕКА

Юпитер — самая большая и самая массивная планета Солнечной системы. Несмотря на большой размер, его состав довольно прост. Юпитер в основном состоит всего из двух элементов: водорода и гелия, а также следовых количеств других химических веществ, таких как вода, сера, метан и аммиак. Около 90% Юпитера состоит из водорода, а остальные 10% почти полностью состоят из гелия. Однако, хотя другие химические вещества существуют лишь в незначительных количествах, они играют значительную роль. Например, считается, что сера и органические соединения являются причиной различных оттенков красного цвета в атмосфере Юпитера. Хотя водород составляет большую часть состава Юпитера, не весь он находится в одинаковой форме. Глубоко под верхними слоями облаков Юпитера давление и температура становятся настолько высокими, что водород становится металлической жидкостью. Этот слой жидкого металлического водорода способен проводить электричество, которое, в свою очередь, генерирует магнитное поле Юпитера, крупнейшей из всех планет.

Сатурн

Космический аппарат Кассини запечатлел этот потрясающий вид Сатурна и его колец. Изображение предоставлено: NASA/JPL

Сатурн очень похож на Юпитер с точки зрения состава. Как и Юпитер, Сатурн в основном состоит из водорода и гелия, а также из следовых количеств других химических веществ. Однако, несмотря на почти идентичный состав, Сатурн выглядит значительно иначе, чем Юпитер, почти как если бы это была разбавленная версия Юпитера. Вероятно, это связано с тем, что Сатурн расположен гораздо дальше от Солнца. Вероятно, это также связано с наличием слоя кристаллов аммиачного льда в верхних слоях атмосферы планеты.

Уран и Нептун

Изображение, сравнивающее Уран и Нептун. Изображение предоставлено: NASA

Подобно Юпитеру и Сатурну, Уран и Нептун в основном состоят из водорода и гелия.