Планеты-гиганты

Планеты гиганты, или Наши дальние соседи // АСТРО ЦПМ [22:24]

Планета-гигант Сатурн, фото NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Планеты-гиганты — массивные планеты, состоящие по большей части из газов и льда, а не из твёрдых силикатных пород. В Солнечной системе есть четыре известные планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, расположенных между орбитами Марса и Плутона. Юпитер и Сатурн называют так же газовыми гигантами, а Уран и Нептун — ледяными, благодаря наличию в их составе воды, метана и аммиака. Общей чертой для всех планет-гигантов является наличие мощной атмосферы, высокая гравитация и быстрая скорость вращения вокруг своей оси.

В Солнечной системе самой массивной планетой-гигантом является Юпитер, он превосходит по массе все остальные известные космические тела, обращающиеся вокруг Солнца.

Общая информация

Фото Нептуна, выполненная АМС "Вояджер". Видна облачность и пятна огромных циклонических вихрей (NASA)

Юпитер и Сатурн в основном состоят из лёгких элементов, таких как водород и гелий, Уран и Нептун содержат так же улерод, кислород и азот. Средняя плотность этих планет сравнима с плотностью воды при нормальных условиях. Период обращения вокруг своей оси у всех планет гигантов гораздо меньше 24 часов. Высокая скорость вращения сказывается на их форме — Юпитер например несколько сжат в районе полюсов , что можно установить благодаря наблюдениям даже в любительский телескоп.

Атмосферы планет-гигантов в той или иной степени разделены на зоны разного цвета, что указывает на наличие там сильных ветров. Так же в атмосферах Юпитера, Сатурна и Нептуна зафиксированы гигантские вихри, отчасти похожие на земные циклоны. Их размеры во многом превышают размеры Земли, скорость ветра в таких образованиях достигает сотен километров в час. О внутреннем строении планет-гигантов известно мало. Предполагается, что в недрах Юпитера и Сатурна температура достигает 10−20 тысяч градусов, а Урана и Нептуна — до 7 000 градусов Цельсия. При этом давление в нижних слоях атмосферы Юпитера и Сатурна настолько сильное, что водород там находится в металлической фазе.

Юпитер и его крупнейший спутник, Ганимед (NASA/JPL/University of Arizona)

Все планеты-гиганты обладают большим количеством естественных спутников и системой колец, причём самые яркие и плотные — у Сатурна, а кольца Юпитера были открыты только благодаря работе автоматических межпланетных станций. С Земли они не видны, ведь состоят из тёмной пыли и не обладают высокой плотностью.

Исследования планет-гигантов

Юпитер и Сатурн доступны для наблюдения невооружённым глазом и впервые их увидел в телескоп в 1610 году Галилео Галилей. Однако до второй половины XX века и первых полётов автоматических аппаратов в пространство за орбитой Марса, часть характеристик и спутников планет-гигантов были попросту неизвестны.

Уран и Нептун до сих пор остаются планетами, окрестности которых посетили всего два земных аппарата, «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а вот Юпитер и Сатурн изучали в рамках сразу нескольких миссий («Улисс», «Кассини», «Галилео», «Новые горизонты», «Juno»). Но на сегодняшний день только один спускаемый аппарат смог исследовать атмосферу планеты-гиганта: с борта «Галилео» был отправлен зонд, которому удалось спуститься на 156 километров ниже облачного слоя Юпитера и в течении часа передавать информацию. Далее он отключился — видимо из-за перегрева и высокого давления.

Однако, в 2022 году рассматривается проект миссии по изучению Урана, в которую будет входить аппарат, предназначенный для спуска в атмосферу и возможно, к середине нашего века мы увидим, как второй земной аппарат погружается в недра ещё одной гигантской планеты.

См. также

• Взрыв планет-гигантов
• Ледяной гигант
• Взрывы ледяной оболочки спутников планет-гигантов

Ссылки

• Другой лед: На Уране и Нептуне
• Телескоп Hubble проследил за аномальным поведением урагана на Нептуне