Лекція №7

Тема.

Планети – гіганти: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун та їх супутники. Планета Плутон.

План лекції.

1. Загальні характеристики планет – гігантів.

2. Планета Юпітер

3. Планета Сатурн

4. Планета Уран

5. Планета Нептун – царство холоду

6. Плутон

Література.Л4 (ст.65–69); Л5 (ст.86–95)

1. Загальні характеристики планет – гігантів.

• Планети-гіганти мають великі масу і розміри.

• Густина планет-гігантів значно менша, ніж у планет земної групи.

• Присутність потужної воднево-гелієвої атмосфери з домішками аміаку і метану (до 0,1 %).

• Наявність системи супутників і кілець.

• Швидкість обертання планет-гігантів навколо осі більша, ніж у планет земної групи, до того ж екваторіальні зони обертаються швидше від приполюсних.

• Низька температура поверхні.

2. Планета Юпітер

Юпітер – найбільша планета Сонячної системи, маса якої в 318 разів більша від маси Землі, а густина в 4 рази менша від густини Землі. Юпітер обертається навколо своєї осі швидше за всі інші планети (9год 50хв). Внаслідок швидкого обертання планета сплюснута біля полюсів (екваторіальний радіус 71 400км, полярний – 66 900км). Період обертання Юпітера збільшується зі зростанням широти.

Сила тяжіння у 2,5 рази більша від земної. Магнітне поле Юпітера в 12 разів сильніше від земного. Температура на поверхні Юпітера –140°С.

Атмосфера. Атмосфера Юпітера складається з 86 % водню, 14 % гелію, 0,07 % метану, 0,06 % аміаку, водяної пари, ацетилену та ін.

Хмари складаються переважно з аміаку. Висота атмосферного шару близько 6000км (0,08 радіуса планети). Темні і світлі зони, паралельні екватору, відповідають атмосферним течіям різного напрямку (одні відстають від обертання планети, інші – випереджають). Швидкості цих течій – до 100 м/с. На межі течій виникають величезні вихрі, найбільший з них – Велика Червона Пляма розміром 15x30 тис. км, що спостерігається уже 300 років. Це потужний антициклон, що обертається проти годинникової стрілки.

Будова Юпітера. Планета випромінює у простір удвічі більше енергії, ніж отримує від Сонця. Причиною цього є процеси гравітаційного стиснення речовини, з якої складається Юпітер. Формування планети ще не завершено. Це гігантський газовий шар, що не має твердої поверхні. На глибині кількох тисяч кілометрів атмосфера плавно переходить в газорідкий стан. Ще глибше знаходиться океан рідкого водню з гелієм. Ближче до центра на глибині 24тис.км під впливом дуже високого тиску (3млн.атм.) і температури (близько 11 000°С) рідкий водень переходить у металічну фазу, в якому протони і електрони існують окремо, генеруючи потужне магнітне поле. Ще нижче, на глибині 0,94 радіуса Юпітера, де температура дорівнює 25 000К і тиск 20млн.атм, розташована межа ядра Юпітера. Тут речовина перебуває в надпиляній рідкій фазі, хоча, можливо, є і тверде внутрішнє ядро, яке, крім водню і гелію, містить силікати, залізо і нікель.

Дослідження Юпітера. Дослідження проводили 5 американських космічних апаратів: «Піонер–10» (1973 p.), Піонер–11» (1974 p.), «Вояжер–1», «Вояжер–2» (1979 p.), міжпланетна станція «Галілео», що стала першим супутником Юпітера (1995 p.).

Супутники Юпітера. Юпітер має 28 супутників. У 1610 р. Галілей відкрив 4 супутники: Іо, Європа, Ганімед і Калісто. Інші сфотографували АМС «Вояжер–1»і «Вояжер–2» (США). В 1979 р. відкрито кільце навколо Юпітера, подібне до кілець Сатурна, але значно менше за розмірами і дуже тонке.