Урок 9 19.01 Планети гіганти

Газові планети (планети-гіганти, газові гіганти) — планети, які мають у своєму складі значну частку газу (водень та гелій).

До планет-гігантів відносять Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Вони мають великі розміри та маси, хоча їх середня густина незначна у порівнянні з планетами земної групи. Переважно планети-гіганти складаються з легких елементів — водню, гелію, а також деяких інших газів. Газоподібна атмосфера переходить в ядро з рідкого, а далі з твердого металічного водню.

У Сонячній системі це Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Найбільш велика наразі відома газова планета TrES-4b (сузір'я Геркулес).

Відповідно до гіпотези походження Сонячної системи, планети-гіганти утворились пізніше за планети земної групи, коли температура навколосонячної туманності опустилась до точки кристалізації газу. В цей час всі тугоплавкі елементи вже були в твердій формі в складі більш близьких до Сонця планет.

Гіпотези про внутрішню будову газових планет припускають існування декілької шарів. На певній глибині тиск в акмосфері газових планет досягає значення достатнього для переходу водню в рідкий стан. Також, якщо планета досить велика, то можливе існування шару металічного водню (стану, де протони і електрони існують окремо), потоки електронів в якому породжують потужне магнітне поле планети. Також можливе існування невеликого кам'яного чи металічного ядра.

Період обертання газових планет навколо своєї осі становить 9—17 годин.

В атмосфері газових планет дують потужні вітри, та гіганські вихори (Велика червона пляма на Юпітері, Велика Біла пляма на Сатурні, Велика Темна пляма на Нептуні).

Газовими можуть бути тільки великі планети, які можуть втримати гелій та водень. Більшість виявлених екзопланет теж є газовими.

Як показали виміри апарата «Галілео», тиск та температура швидко ростуть вже в верхніх шарах газових планет. На глибині 130 км в атмосфері Юпітера температура становить 145 °C , тиск — 24 атмосфери.

Юпітер — найбільша планета Сонячної системи. Маса Юпітера та сила тяжіння на його поверхні відповідно у 318 та 2,5 рази перевищують земні показники.

Смуги в атмосфері Юпітера Спостерігаючи за Юпітером у телескоп, можна помітити світлі та темні смуги, що йдуть паралельно екватору. Вони мають хмарову природу і відносно стійкі протягом днів та тижнів, але змінюються протягом років. Для Юпітера властивий стійкий тип атмосферної циркуляції.

Сатурн — друга планета-гігант у Сонячній системі. Маса Сатурна в 95 разів більша за масу Землі, а сила тяжіння — в 1,12. Сатурн має дуже низьку густину — всього 0,7 г/см3. Тому вважають, що Сатурн, як й інші планети-гіганти, переважно складається з водню та гелію.

Кільце Сатурна Система кілець Сатурна була відкрита Х.Гюйгенсом у XVII ст. Кільця мають складну структуру і складаються з великої кількості окремих вузьких кілець, утворених частинками, вкритих льодом чи інеєм. Середній поперечник частинок становить близько 1 м. Ширина кілець Сатурна становить біля 140 000 км, а їх товщина не перевищує 1 км.

Уран — це планета Сонячної системи, яка майже в 4 рази більша за Землю. Вона рухається навколо Сонця з періодом 84 земних роки. Маса Урана у 14,6 рази більша за масу Землі, а його середня густина становить 1,19 г/см3.

Нептун був відкритий у 1846 році німецьким астрономом Галле після теоретичних розрахунків французького вченого Левер'є (подібні розрахунки були виконані також англійським вченим Адамсом; інколи кажуть, що ця планета була відкрита "на кінчику пера"). Нептун у 4 рази більший за Землю. Середня густина планети становить 1,66 г/см3.