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.
В 1989 году к Юпитеру был запущен аппарат «Галилео». За 8 лет работы, он сделал уникальные снимки самой планеты-гиганта, спутников Юпитера, а также провёл множество измерений.
Что творится в атмосфере Юпитера и в его недрах — остаётся только догадываться. Зонд аппарата «Галилео» спустившися в его атмосферу на 157 км., выдержал всего 57 минут, после чего был раздавлен давлением в 23 атмосферы. Но, он успел сообщить о мощных грозах и ураганных ветрах, также передал данные о составе и температуре.
Ганимед, самый большой из спутников Юпитера, является и самым большим из спутников планет в Солнечной системе.
В самом начале исследований, в 1994 году «Галилео» наблюдал падение кометы Шумейкеров-Леви на поверхность Юпитера и прислал изображения этой катастрофы. С Земли это событие наблюдать было нельзя — только остаточные явления, которые стали видны по мере вращения Юпитера.

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!


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.  Николай Курдяпин, kosmoved.ru или расскажите друзьям:

Когда говорят «самая большая планета», на ум сразу приходит Юпитер. Да, этот гигант по диаметру больше Земли более чем в 11 раз, и в 317 раз тяжелее. Земля по сравнению с этой планетой – просто карлик, годный ей разве что в спутники. Безусловно, Юпитер – король в нашей Солнечной системе, больше его только Солнце. Однако в мире все относительно.

Поэтому Юпитер – вовсе не самая большая планета из известных науке. Ведь сейчас открыты тысячи планет у других звезд, и среди них попадаются весьма странные и примечательные. Каждая такая планета – мир, непохожий на другие, и о каждом из них можно писать отдельную статью.

Рекордсмен, которого побили – Tres-4b

Рекордсменом по размерам до недавнего времени была планета Tres-4b, расположенная в созвездии Геркулес. С 2006 года до 2011 года это была самая большая планета во Вселенной. Она в 1.706 раз больше Юпитера, почти вдвое. Что любопытно, эта планета расположена в двойной системе, и других подобных пока не известно, ведь в таких системах действуют гравитационные силы двух звезд, мешающие формированию планет и стабильных орбит.

Планета Tres-4b – газовый гигант, подобный Юпитеру, и располагается очень близко к своей звезде – всего в 4.5 миллионах километров. Для сравнения, расстояние от Солнца до Меркурия, самой горячей планеты нашей системы – 58 миллионов километров, а до Земли – 150 миллионов!

Полный оборот по орбите Tres-4b совершает всего за 3.5 суток, и этот газовый шар очень горячий – температура его превышает 1700 градусов. Горячий газ имеет тенденцию к расширению, поэтому планета эта «рыхлая», её плотность очень низкая, в среднем, как у пенопласта или бальсового дерева. Это очень мало.

Хотя Tres-4b и большая планета, но масса её чуть меньше, чем у Юпитера, поэтому и гравитация у неё меньше. Эта горячая газовая планета при большом размере и низкой гравитации не в состоянии удерживать своё вещество, поэтому постоянно теряет его из своей атмосферы. Этот газовый шлейф тянется за планетой, как кометный хвост.

Эта планета – загадка для ученых. При столь гигантских размерах и несоразмерно малой массе она просто не должна существовать. Да, сейчас она теряет массу, но как она смогла при таких условиях вообще образоваться? Может, когда-то она не была такой горячей, и потому была меньших размеров и более плотной, как Юпитер? Тогда она в прошлом была гораздо дальше от звезды или вовсе была захвачена звездой где-то по пути.

К сожалению, посмотреть на эту планету вживую в обозримом будущем не представляется возможным – расстояние до нее невообразимо большое, 1600 световых лет.

Эта огромная планета была открыта транзитным методом еще в 2006 году, а результаты были опубликованы год спустя.

Программа, в рамках которой проводились исследования, называется TrES – Trans-Atlantic Exoplanet Survey, или Трансатлантический экзопланетный обзор. В ней участвуют три небольших 10-сантиметровых телескопа из разных обсерваторий, оснащенных камерами Шмидта и автопоиском. Всего в рамках этой программы было обнаружено пять экзопланет, в том числе и Tres-4b.

Газовый гигант

В центре нашей звездной системы расположена ярчайшая звезда – Солнце, вокруг которого вращаются Уран, Сатурн, Нептун, Меркурий, Марс, Земля, Венера и Юпитер. Все планеты очень интересны, и каждая имеет свои отличительные характеристики. Самая большая из них – Юпитер.

Он имеет ряд необычных особенностей:

  • целиком состоит из газа. Почти на 90% это водород, около 10% – гелий, остальная незначительная часть – метан, сера, аммиак и водяные пары;
  • в нижних слоях атмосферы зафиксировано колоссальное давление, из-за чего газ переходит в жидкое состояние, а ядро Юпитера – это металлический водород;
  • весит он в 2,5 раза больше, чем все остальные планеты Солнечной системы вместе взятые, в 318 раз тяжелее Земли;
  • диаметр его составляет 1,39 тысяч км! Это значит, что в Юпитере с легкостью поместится 1300 таких планет, как наша родная Земля. Такие огромные масштабы даже представить сложно;
  • сила магнитного поля этого небесного тела превышает силу земного в 20 тысяч раз и является самой большой в Солнечной системе. Это вызывает пока непреодолимые трудности для тщательного изучения планеты, поскольку ни один летательный аппарат не может приблизиться достаточно близко;
  • скорость вращения его самая высокая из всех изученных планет в галактике. Продолжительность суток на Юпитере – неполные 10 земных часов. Это в совокупности с невероятными размерами и газообразным состоянием приводит к сплющиванию небесного тела;
  • температура в нижнем слое тропосферы – минус 150°С, а в верхних слоях атмосферы – плюс 730°С;
  • газовый гигант известен своими бесконечными штормами страшной силы. Вихри несутся с бешеной скоростью 640 км/ч! Но самый удивительный ураган наблюдают астрономы с конца 17-го века. Он получил название Большое Красное Пятно, не прерывался уже более 300 лет, по размеру превосходит земной диаметр в 3 раза;
  • Юпитер удален от Земли на многие миллионы км, но, благодаря своим внушительным размерам, виден невооруженным глазом. В телескоп средней силы можно разглядеть поверхность гиганта, Большое Красное Пятно, кольца и спутники.

Юпитер не только самая большая планета Солнечной системы, но и одна из самых огромных планет во Вселенной, известных ученым на сегодняшний день.

Спутники и кольца Юпитера

Всего обнаружено 67 спутников Юпитера. Первые 4 – Ио, Европа, Каллисто и Ганимед – открыл Галилео Галилей в 1610 году. В его честь они названы Галилеевыми. Они же являются и самыми крупными.

Ганимед больше всех известных спутников, больше даже таких планет, как Меркурий и Плутон. Ио – единственный спутник во Вселенной, который имеет собственное магнитное поле, а также это самое вулканически активное небесное тело из всех известных. Вся поверхность спутника Европы скована льдом. Каллисто отличается невероятно низким отражающим эффектом, что дает ученым основание считать его огромным куском бесцветного камня.

Также в 1979 году исследовательский аппарат «Вояжер» обнаружил вокруг Юпитера 3 слабых кольца.

Юпитер вместе со спутниками очень напоминает Солнечную систему в миниатюре. Поэтому большинство ученых в мире сходятся во мнении, что через миллионы лет Юпитер сможет переродиться в Звезду и стать центром еще одной системы во Вселенной. Спутники вокруг планеты могут превратиться в небесные тела с пригодными для жизни условиями.

Другие великаны Солнечной системы

Кроме Юпитера, наша система имеет еще 3 большие планеты:

  • Сатурн. Его диаметр немногим уступает Юпитеру и составляет 116 тысяч км. Он в 95 раз тяжелее Земли, находится в газообразном состоянии, скорость штормов на его поверхности – 1800 км/ч. Имеет 62 спутника.
  • Уран имеет в диаметре 50,7 тысяч км, он относительно «легкий» – всего в 14 раз тяжелее Земли, газообразный, по его поверхности несутся ветра с бешеной скоростью – 900 км/ч, год на Уране равен 84-м земным годам, имеет 27 спутников.
  • Нептун – еще одна крупная планета диаметром 49,2 тысячи км. Также состоит из газов, в 17 раз тяжелее Земли. Скорость ветров здесь доходит до 2100 км/ч и является самой значительной во Вселенной. Имеет 14 спутников.

Советуем почитать:Самый большой спутник Юпитера

Все самые большие планеты Солнечной системы, кроме огромных размеров, имеют такие общие черты:

  • газообразное состояние (основными составляющими являются водород и гелий);
  • низкая плотность;
  • очень высокая скорость вращения, что приводит к некоторой сплющенности планет с полюсов;
  • мощное гравитационное поле;
  • большое количество спутников.

Королева Вселенной

Многим интересно, какая планета во всем бескрайнем космосе самая большая. В 2006 году ученые Ловелловской обсерватории в США, штат Аризона, получили ответ на этот вопрос. В системе Геркулес ими была обнаружена гигантская планета. Чтобы описать ее размеры, в современном русском языке не хватит эпитетов. Это невозможно представить. Она огромная великанша, на ее фоне даже Юпитер кажется малышом. Назвали ее лаконично и совсем неромантично — TrES-4.

Хотя диаметр вновь открытой планеты в несколько раз больше, чем гиганта Юпитера, но по весу она ему уступает, что объясняется очень низкой плотностью газообразного вещества, из которого «построена» великанша. На планету нельзя опуститься, в нее можно только погрузиться в прямом смысле. Ученые во всем мире в недоумении, как вообще TrES-4 может существовать при такой плотности, не распыляясь в межзвездном пространстве.

Гигантский газовый шар раскален до 1300°С и очень похож на Солнце. Некоторое время его даже считали звездой, но потом все-таки было доказано, что TrES-4 – планета. Она вращается вокруг своей звезды под названием GSC02620-00648 на расстоянии в 1400 световых лет от нее.

Приведенные выше факты свидетельствуют о том, что бесконечные просторы космоса в безмолвии хранят свои тайны. Исследуя безвоздушное пространство, ученые сталкиваются с необъяснимыми и загадочными явлениями, большинство вопросов пока остается без ответов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *