Планети Сонячної системи, як зображено на комп’ютерній ілюстрації NASA. Орбіти та розміри не показані в масштабі.
(Зображення: © NASA)
Газовий гігант - це велика планета, складена здебільшого газів, таких як водень та гелій, з відносно невеликим скелястим ядром. Газовими гігантами нашої Сонячної системи є Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Ці чотири великі планети, які ще називаються Ювітерськими планетами, розташовані у зовнішній частині Сонячної системи повз орбіти Марса та поясу астероїдів. Юпітер і Сатурн істотно більше, ніж Уран і Нептун, і кожна пара планет має дещо інший склад.
Хоча в нашій Сонячній системі є лише чотири великі планети, астрономи виявили тисячі поза нею, зокрема, використовуючи космічний телескоп Кеплера NASA. Ці екзопланети (як їх ще називають) обстежуються, щоб дізнатися більше про те, як стала наша Сонячна система.
Основні факти
Юпітер - найбільша планета нашої Сонячної системи. Він має радіус майже в 11 разів перевищує розмір Землі. У ньому є 50 відомих лун та 17, які чекають підтвердження, повідомляє NASA. Планета здебільшого складається з водню та гелію, що оточує щільне ядро гірських порід та льоду, більша частина його маси, ймовірно, складається з рідкого металевого водню, що створює величезне магнітне поле. Юпітер видно неозброєним оком і був відомий стародавніми. Його атмосфера складається здебільшого з водню, гелію, аміаком та метаном. [Пов'язане: Планета Юпітер: факти про його розмір, місяці та червону пляму]
Сатурн приблизно в дев'ять разів перевищує радіус Землі і характеризується великими кільцями; як вони утворилися, невідомо. У ньому є 53 відомих місяця і ще дев'ять очікують підтвердження, повідомляє NASA. Як і Юпітер, він здебільшого складається з водню та гелію, які оточують щільне ядро, а також його відслідковували античні культури. Його атмосфера схожа на Юпітер. [Пов'язане: Планета Сатурн: Факти про Кільця, місяці та розміри Сатурна]
Уран має радіус приблизно в чотири рази більше, ніж у Землі. Це єдина планета, нахилена на боці, і вона також обертається назад відносно кожної планети, окрім Венери, що означає, що величезне зіткнення давно зірвало її. На планеті 27 лун, а її атмосфера складається з водню, гелію та метану, повідомляє НАСА. Це було відкрито Вільямом Гершелем у 1781 році. [Пов'язане: Планета Уран: Факти про його ім'я, місяці та орбіта]
Нептун також має радіус приблизно в чотири рази більше, ніж у Землі. Як і Уран, його атмосфера здебільшого складається з водню, гелію та метану. У ньому є 13 підтверджених лун та додаткове очікування підтвердження, повідомляє NASA. Його було виявлено декількома людьми в 1846 році. [Пов'язане: Планета Нептун: Факти про його орбіту, місяці та кільця]
Супер-Землі: Вчені знайшли безліч "супер-Землі" (планет між розмірами Землі та Нептуна) в інших сонячних системах. У нашій власній Сонячній системі невідомі супер-Землі, хоча деякі вчені припускають, що у зовнішній течії нашої Сонячної системи може ховатися "дев'ять планет". Вчені вивчають цю категорію планет, щоб дізнатись, чи суперземлини більше схожі на маленькі планети-гіганти чи великі планети Землі.
Формування та подібність
Астрономи вважають, що гіганти спочатку сформувалися як скелясті та крижані планети, схожі на планети земної кулі. Однак розмір ядер дозволив цим планетам (зокрема Юпітеру та Сатурну) захопити водень та гелій із газової хмари, з якої конденсувалось сонце, до того, як сонце утворило та видуло більшу частину газу.
Оскільки Уран і Нептун менші і мають більшу орбіту, їм було складніше збирати водень і гелій так само ефективно, як Юпітер і Сатурн. Це, ймовірно, пояснює, чому вони менші, ніж ці дві планети. На відсотковій основі їх атмосфера більше "забруднюється" важчими елементами, такими як метан та аміак, оскільки їх набагато менше.
Вчені виявили тисячі екзопланет. Багато з них трапляються як "гарячі Юпітери", або масивні газові гіганти, які надзвичайно близькі до батьківських зірок. (За оцінками Кеплера, Скелясті світи є більш багатими.) Вчені припускають, що великі планети, можливо, рухалися туди-сюди по своїх орбітах, перш ніж оселитися в їх нинішній конфігурації. Але те, наскільки вони рухалися, все ще є предметом дискусій.
Навколо планети-гіганта є десятки лун. Багато хто сформувався одночасно із своїми материнськими планетами, що мається на увазі, якщо планети обертаються в тому ж напрямку, що і планета, близька до екватора (такі як величезні луна Джовіана Іо, Європа, Ганімед і Каллісто.) Але є винятки.
Один Місяць Нептуна, Тритон, обертається навколо планети, протилежному напрямку, що обертається Нептун - це означає, що Тритон був захоплений, можливо, колись більшою атмосферою Нептуна, коли він проходив мимо. І у Сонячній системі є багато крихітних лун, які обертаються далеко від екватора своїх планет, маючи на увазі, що вони також були забиті величезним гравітаційним потягом.
Поточні дослідження
Юпітер: Космічний корабель "Юнона" НАСА прибув на планету в 2016 році і вже зробив кілька відкриттів. Він вивчав кільця планети, чого важко досягти, оскільки вони набагато тонкіші, ніж у Сатурна. Джуно виявив, що частинки, що впливають на полярні Юпітера, відрізняються, ніж на Землі. Він також виявив уявлення про атмосферу, наприклад, пошук снігу, що виходить з висотних хмар. Тим часом вчені, використовуючи космічний телескоп Хаббл, провели детальні дослідження Великої Червоної плями Юпітера, спостерігаючи, як він зменшується та посилюється в кольорі.
Сатурн: Космічний корабель Кассіні завершив понад десяток років спостереження на Сатурні в 2017 році. Але наука, яку виконував Кассіні, ще дуже розвивається, оскільки вчені аналізують роботи, проведені за її багато років у Сатурні. В останні місяці місія вивчала гравітацію Сатурна і його магнітні поля, дивилася на кільця з іншого кута, ніж раніше, і навмисно занурювалася в атмосферу (рух, який розкриє більше про структуру атмосфери.)
Уран: Бурі Урана є частою мішенню як для професійних телескопів, так і для астрономів-аматорів, які стежать за тим, як вони розвиваються і змінюються з часом. Вчені також зацікавлені дізнатись про будову його кілець та про те, з чого складається його атмосфера. Уран також може мати кілька троянських астероїдів (астероїди на тій же орбіті, що і планета); перший був знайдений у 2013 році.
Нептун: Бурі на Нептуні - також популярна спостережна ціль, і в 2018 році ці спостереження знову принесли свої плоди; робота з космічного телескопа Хаббла показала, що давня гроза зараз скорочується. Дослідники відзначили, що буря розсіюється інакше, ніж очікували їх моделі, що свідчить про те, що наше розуміння атмосфери Нептуна все ще потребує вдосконалення.
Екзопланети: Багато наземних телескопів шукають екзопланети. Існує також декілька активних космічних місій, які виконують дослідження екзопланет, включаючи Кеплер, космічний телескоп Хаббла та космічний телескоп Шпіцера. Планується також шум нових місій: транзитний супутник екзопланет НАСА (TESS) у 2018 році, космічний телескоп NASA James Webb у 2020 році, планетні транзити та коливання зірок Європейського космічного агентства (PLATO) у 2026 р. Та атмосферна віддалена атмосфера ESA зондування інфрачервоної екзопланети Місія великого обстеження (Аріель) у 2028 році.
Додаткові ресурси
- Рочестерський технологічний інститут: Газові гіганти
- НАСА: Якщо Юпітер і Сатурн - це газові гіганти, чи можете ви пролетіти через них прямо?
- Кафедра астрономії університету Арізони: газовий гігант = планети Джовіан
