Газовые гиганты — планеты, состоящие в значительной мере из водорода, гелия и других газов. Для таких планет характерны, как правило, очень низкие температуры и высокое давление в атмосфере. По современным данным, большинство планет, находящихся вне нашей Солнечной системы, то есть, так называемых экзопланет, также являются газовыми гигантами. Общественная служба новостей расскажет, что из себя представляют планеты — газовые гиганты.
Определение понятия
Газовые гиганты — класс планет, состоящих преимущественно из водорода и гелия. Они фактически не имеют твёрдой поверхности, за исключением ядра в глубине. В Солнечной системе к газовым гигантам относят Юпитер и Сатурн. Уран и Нептун часто выделяют в отдельную категорию «ледяных гигантов» из-за большого количества льдов в их составе.
Такие планеты значительно превосходят планеты земной группы по размерам и массе. Юпитер, крупнейшая планета Солнечной системы, имеет диаметр около 142 984 км и массу в более, чем 300 раз больше земного диаметра. Сатурн немного меньше — диаметр 120 536 км, масса равна 95 земным. Для сравнения: диаметр Земли — 12 742 км.
Можно сказать, что газовые гиганты состоят из нескольких слоёв. Верхний слой — атмосфера из молекулярного водорода и гелия. Ниже, под воздействием высокого давления, водород переходит в жидкое состояние, а ещё глубже — в металлическую форму. В центре может находиться ядро из тяжёлых элементов массой до 20 земных.
Из-за быстрого вращения газовые гиганты имеют сплюснутую форму. Юпитер совершает оборот вокруг оси за 10 часов, Сатурн — за 10,7 часов. Это вызывает сильные центробежные силы, делая экваториальный диаметр заметно больше полярного.
Атмосфера газовых гигантов
Атмосфера у газовых гигантов представляет собой динамичную и сложную систему, где, как правило, бушуют мощные штормы, дуют сверхзвуковые ветры и происходят масштабные химические процессы, совершенно отличные от тех, что бывают на планетах земной группы.
· Атмосфера газовых гигантов на 90% состоит из водорода и 10% гелия. Также присутствуют следовые количества метана, аммиака, водяного пара и сероводорода. У Сатурна выше доля гелия из-за седиментации — опускания тяжёлых элементов вглубь.
· Атмосферы газовых гигантов разделены на полосы, движущиеся в противоположных направлениях. На Юпитере выделяют светлые зоны восходящих потоков и тёмные пояса нисходящих. Вихри, такие как Большое красное пятно (антициклон размером с Землю), существуют сотни лет.
· В атмосфере газовых гигантов обычно наблюдаются молнии, в тысячи раз мощнее земных. На Юпитере они сопровождаются радиовсплесками. Штормы часто формируются на границах полос, где скорость ветра достигает 500 м/с (Сатурн).
· Цвет полос и пятен в атмосфере у газовых гигантов зависит от химического состава. Белые облака содержат аммиачный лёд, коричневые и красные — соединения серы и фосфора. Большое красное пятно Юпитера обязано цветом фотолизу аммиака под воздействием ультрафиолета.
· Атмосфера у газовых гигантов делится на тропосферу (нижний слой с облаками), стратосферу (температурная инверсия) и термосферу. Давление у основания тропосферы Юпитера превышает 10 бар.
Кольца газовых гигантов и их спутники
Одной из самых узнаваемых черт газовых гигантов Солнечной системы являются их кольца, состоящие из миллиардов частиц льда и космической пыли. Однако не менее интересны их спутники, некоторые из которых по размерам и геологической активности ничем не уступают планетам земной группы.
· У всех газовых гигантов Солнечной системы есть кольца. Кольца газовых гигантов состоят из частиц льда, пыли и камней. Сатурн обладает самой массивной системой колец шириной 282 000 км. Кольца Юпитера тоньше и темнее, образованы выбросами вулканов спутников.
· Кольца формируются из разрушенных спутников, комет или их материала, не сумевшего образовать спутник.
· Газовые гиганты имеют множество спутников. У Юпитера 95 известных лун, включая Ганимед — крупнейший спутник в Солнечной системе. Сатурн обладает 274 спутниками.
Читайте также по теме: