PREZENTACIJU NA TEMU: DIVOVSKI PLANETI izradila: Rakhmanina T.

Divovski planeti rotiraju vrlo brzo oko svojih osi; golemom Jupiteru treba manje od 10 sati da izvrši jedan krug. Štoviše, kako se pokazalo kao rezultat zemaljskih optičkih promatranja, ekvatorijalna zona divovskih planeta rotira brže od polarnih. Rezultat brze rotacije je velika kompresija divovskih planeta. Ti su planeti daleko od Sunca, a bez obzira na prirodu godišnjih doba, na njima uvijek prevladavaju niske temperature. Na Jupiteru uopće nema promjene godišnjih doba, budući da je os ovog planeta gotovo okomita na ravninu njegove orbite.

Divovski planeti odlikuju se velikim brojem satelita; Petar ih ima 16, Saturn - 17, Uran - 16, a samo Neptun - 8. Izvanredna značajka divovskih planeta su prstenovi koji su otvoreni na svim planetima. Najvažnija značajka strukture divovskih planeta je da ti planeti nemaju čvrste površine. Na Jupiteru, čak iu malim teleskopima, vidljive su pruge koje se protežu duž ekvatora. U gornjim slojevima vodikovo-helijske atmosfere Jupitera kao nečistoće nalaze se kemijski spojevi, ugljikovodične atmosfere, kao i različiti spojevi koji boje detalje atmosfere u crveno-smeđe i žute boje.

Jupiterov satelitski sustav nalikuje minijaturnom solarnom sustavu. Četiri satelita koje je otkrio Galileo nazivaju se Galilejevi sateliti, a to su IO, Europa, Ganimed i Kalisto. Amalteja, Jupiteru najbliži satelit, kao i svi udaljeni sateliti izvan orbita Galilejevih satelita, nepravilnog su oblika i po tome podsjećaju na male planete Sunčevog sustava.

Od Saturnovih satelita posebno je zanimljiv Titan koji ima atmosferu. Gotovo je u potpunosti dušik. Triton je također izvanredan - najveći satelit Neptuna. Promjer Tritona je 2705 km. Triton ima atmosferu koja se uglavnom sastoji od dušika. Triton je silikatno-ledeno nebesko tijelo, na njemu su pronađeni krateri, polarne kape, pa čak i plinski gejziri.

Prvi su otkriveni Saturnovi prstenovi. Još u 19. stoljeću engleski fizičar J. Maxwell (1831-1879), koji je proučavao stabilnost gibanja Saturnovih prstenova, kao i ruski astrofizičar A. A. Belopolsky (1854-1934) dokazali su da se Saturnovi prstenovi ne mogu stalan. Sa Zemlje, najboljim teleskopima, vidljivo je nekoliko prstenova odvojenih prazninama. Prstenovi su vrlo široki: protežu se preko sloja oblaka planeta na 60 tisuća kilometara. Svaki se sastoji od čestica i blokova koji se kreću u svojim orbitama oko Saturna. Debljina prstenova nije veća od 1 km.

Stoga, kada se Zemlja u svom kretanju oko Sunca nađe u ravni Saturnovih prstenova, prstenovi prestaju biti vidljivi: čini nam se da nestaju. Moguće je da tvar od koje se prstenovi sastoje nije ušla u sastav planeta i njihovih velikih satelita tijekom nastanka ovih nebeskih tijela. Godine 1977. otkriveni su prstenovi na Uranu, 1979. - na Jupiteru, 1989. - na Neptunu. Još davne 1960. godine poznati astronom S.K.

Pitanja i zadaci: 1. Po čemu se divovski planeti razlikuju od planeta terestričke skupine po svojim glavnim fizičkim karakteristikama? 2. Koja je osobitost rotacije divovskih planeta oko osi? 3. Koja je osobitost strukture divovskih planeta? 4. Što su prstenovi planeta? 5. Zašto ponekad Saturnovi prstenovi nisu vidljivi ni u velikim teleskopima? 6. Što znaš o Jupiteru i Saturnu?

Hvala na pažnji!!!

Koncept divovskih planeta podrazumijeva 4 planeta Sunčevog sustava: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Glavne razlike između divovskih planeta i ostalih planeta Sunčevog sustava su:

• a) velike planete
• b) velike mase planeta
• c) brza rotacija oko svoje osi
• d) velika kompresija – rezultat brze rotacije
• e) veliki broj satelita
• f) prisutnost prstenova
• g) niske gustoće
• h) obilje vodika

Značajke strukture divovskih planeta

Niz karakteristika divovskih planeta uključuje:

• a) ovi planeti nemaju čvrste površine
• b) postojanje značajnih magnetskih polja ovih planeta
• c) prisutnost radijacijskih pojaseva
• d) unatoč činjenici da na površini vladaju niske temperature, temperatura unutar planeta je prilično visoka (može doseći nekoliko desetaka tisuća kelvina)

divovski planeti

Jupiter je najveći planet u Sunčevom sustavu. Njegova masa je 318 puta veća od Zemljine i iznosi oko 1/1050 mase Sunca. Ekvatorski radijus Jupitera je 71 400 km (11,2 puta Zemljin). Polarni radijus je 66900 km, tj. planetarna kompresija = 1/16.

Gravitacijsko ubrzanje je oko 2500 cm/sec 2 . Prosječna gustoća je 1,3 g/cm 3 .

Vidljiva površina Jupitera je oblačni pokrivač. Najuočljivije tamnocrvenkaste trake izdužene su paralelno s ekvatorom. Svjetlosni razmaci između njih nazivaju se zonama.

Prugasta struktura Jupiterovog diska posljedica je pretežno zonalnog (tj. usmjerenog duž paralela) smjera vjetra u Jupiterovoj atmosferi. Mehanizam koji pokreće opću cirkulaciju na Jupiteru je isti kao i na Zemlji.

Cikloni se mogu formirati na Jupiteru. Veliki cikloni mogu biti vrlo stabilni (životni vijek do 10 5 godina). Vjerojatno je Velika crvena pjega primjer takvog ciklona.

Spektroskopskim promatranjima utvrđena je prisutnost molekularnog vodika H 2, helija He, metana CH 4, amonijaka NH 3, etana C 2 H 6, acetilena C 2 H 2 i vodene pare H 2 O u atmosferi Jupitera. atmosfera (i cijeli planet u cjelini) ne razlikuje se od sunca.

Ukupni tlak na gornjoj granici sloja oblaka je oko 1 atm. Oblačni sloj ima složenu strukturu. Gornji sloj sastoji se od kristala NH 3, oblaci kristala leda i kapljica vode trebali bi se nalaziti ispod.

Ukupno zračenje Jupitera je 2,9 puta veće od energije primljene od Sunca, a većina energije koju zrači je zbog unutarnjeg izvora topline. U tom smislu, Jupiter je bliži zvijezdama nego zemaljskim planetima.

Prisutnost velikog unutarnjeg toplinskog toka znači da temperatura raste prilično brzo s dubinom.

Izračuni unutarnje strukture pokazuju da je atmosfera Jupitera vrlo duboka, a glavnina planeta je u tekućoj fazi. U ovom slučaju vodik je u degeneriranom ili metalnom stanju (elektroni su odvojeni od protona). U atmosferi se vodik i helij ne nalaze u plinovitom, već u superkritičnom stanju. U samom središtu planeta možda postoji čvrsta jezgra teških elemenata.

Jupiter je jedan od najjačih kozmičkih izvora radioemisije u dekametarskom području. Sporadičnog je karaktera, tj. sastoji se od pojedinačnih naleta različitog intenziteta. Priroda sporadične radio emisije još uvijek nije otkrivena.

Jupiter, kao i Zemlja, ima radijacijske pojaseve, ali su gustoća i energija elektrona, kao i jakost magnetskog polja u Jupiterovim pojasevima veće. Snaga magnetskog polja blizu površine doseže približno 10 Oe. Polumjer magnetosfere je oko 100 polumjera planeta.

Oko Jupitera se okreće 13 mjeseca. Četiri od njih otkrio je Galileo - to su Io, Europa, Ganimed i Kalisto. Otprilike su iste veličine kao mjesec. Galilejski sateliti rotiraju oko osi sinkrono s kretanjem oko Jupitera i cijelo vrijeme su okrenuti prema njemu jednom stranom. Peti satelit (Amalthea) otkrio je Barnard 1892. Svi ostali sateliti otkriveni su u 20. stoljeću iz fotografskih promatranja.

Saturn nalazi se oko dva puta dalje od Sunca od Jupitera, a oko Sunca obiđe za 29,5 godina. Ekvatorski radijus Saturna je 60400 km, masa je 95 puta veća od Zemljine, ubrzanje sile teže na ekvatoru je 1100 cm/s 2 . Saturn ima primjetnu kompresiju diska jednaku 1/10, tj. više od Jupitera.

Period rotacije na ekvatoru iznosi 10 h 14 m i, kao i kod Jupitera, raste s povećanjem geografske širine.

Na disku Saturna također se mogu razaznati pruge, zone i druge suptilnije formacije, ali je kontrast detalja mnogo manji nego kod Jupitera.

Spektroskopske studije su u atmosferi Saturna pronašle H 2 , CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 6 . Elementarni sastav se, očito, ne razlikuje od solarnog, tj. Planet se sastoji od 99% vodika i helija. Dubina atmosfere (vodik i helij - u superkritičnom stanju) može doseći polovicu polumjera planeta.

Infracrvena promatranja pokazuju temperaturu Saturna na oko 95 0 K. Kao i kod Jupitera, više od polovice zračene energije nastaje zbog protoka unutarnje topline.

Prstenove Saturna prvi je vidio Galileo 1610. godine, ali Galileo nije uspio utvrditi stvarni oblik formacije koju je pronašao. To je 1655. učinio Huygens, koji je otkrio da je to ravni prsten, koncentričan u odnosu na tijelo planeta, ali ne i uz njega.

Prsten se sastoji od tri koncentrična prstena, koji su, poput ekvatora planeta, nagnuti prema ravnini orbite pod kutom od 26 0 45 ". Vanjski prsten A odvojen je od srednjeg prstena B oštrim tamnim jazom zove se Cassinijev procjep. Srednji prsten je najsvjetliji. Unutarnji prsten C, taman i proziran, naziva se krep prsten.

Razlog zašto Saturn na udaljenosti od oko 10 5 km ima prsten, a ne satelit je plimna sila. Da se satelit formirao na takvoj udaljenosti, tada bi bio raskomadan djelovanjem plimne sile na male fragmente. Tijekom epohe formiranja divovskih planeta oko njih su u nekoj fazi nastali spljošteni oblaci protoplanetarne materije iz kojih su kasnije nastali sateliti. U zoni prstenova plimna sila spriječila je nastanak satelita. Dakle, Saturnovi prstenovi su vjerojatno ostaci predplanetarne materije. Prstenovi se sastoje od ogromnog broja čestica koje neovisno kruže oko planeta u Keplerovim orbitama.

Saturn ima 10 poznatih mjeseca: Mimas, Enceladus, Tethys, Diona, Rhea, Titan, Hyperion, Iapetus, Phoebe, Janus. Titan je jedini mjesec u Sunčevom sustavu koji ima atmosferu. Svi sateliti, osim Phoebe, kruže oko planeta u smjeru prema naprijed.

Uran vidljiv samo kroz teleskop i izgleda kao mali zelenkasti disk. Velika poluos orbite planeta je oko 19,2 AJ, a period revolucije oko Sunca je 84 godine. Masa Urana je 14,6 puta veća od mase Zemlje, radijus je 24800 km. Uran ima primjetnu kontrakciju (1/14).

Detalji na Uranovom disku nisu jasno razlučeni, ali se uočavaju periodične fluktuacije svjetline. Iz tih kolebanja i iz Dopplerovog efekta utvrđen je period revolucije oko osi od 10 h 49 m. Također je bilo moguće ustanoviti smjer osi rotacije planeta, a pokazalo se da je ekvator Urana nagnut na ravninu svoje orbite za 82 0, a smjer vrtnje je suprotan.

Prosječna gustoća Urana je 1,6 g/cm 3 . Ovaj planet sadrži više teških elemenata od Jupitera i Saturna.

Uran ima 5 mjeseca: Ariel, Umbriel, Titania, Oberon, Miranda. Ravnine njihovih putanja gotovo su okomite na ravninu putanje planeta i kreću se u smjeru njegove rotacije.

Linearni radijus Neptun jednako 25050 km, masa - 17,2 mase Zemlje. Velika poluos orbite planeta je oko 30,1 AJ, a period revolucije oko Sunca je gotovo 165 godina. Period rotacije određen je spektroskopski i iznosi 15,8 sati plus/minus 1 sat.

Smjer vrtnje je izravan. Kao rezultat spektroskopskih promatranja, u spektru Neptuna pronađeni su vodik i metan. Prosječna gustoća Neptuna je 1,6 g / cm 3.

Neptun ima dva mjeseca: Triton i Nereidu. Triton je jedan od najvećih satelita u Sunčevom sustavu (radijus mu je 2000 km) i kreće se oko planeta u suprotnom smjeru

Na Saturnu 17 satelita i prsten, odnosno cijeli sustav prstenova. Polumjer vanjskog prstena prelazi 900.000 km, dok debljina nije veća od 4 km. Model Saturnovog prstena može biti disk promjera 250 m i debljine samo 1 mm! Zašto ovaj sustav čestica još uvijek postoji u ovom obliku još nije poznato. Poput Jupiterovih mjeseci, Saturnovi su mjeseci svaki na svoj način zanimljivi i tajanstveni. Dakle, površina Tethysa je prilično svijetla i prekrivena kraterima, a jedan od njih ima promjer od 400 km. Veliki krater iste veličine pronađen je na Mimasu. Enceladus se uspoređuje s golemom kapljicom vode zamrznutom u svemiru, s jedne strane, okrenute prema Saturnu, vidljivi su brojni zakrivljeni utori, dok se s druge strane nalaze brojni meteoritski krateri. Od velikog je interesa najveći satelit Saturna - Titan, jedini satelit u Sunčevom sustavu, okružen gustom atmosferom. Sastoji se uglavnom od dušika (85%) i argona (oko 12%), iako se u novije vrijeme pretpostavljalo da su mu glavne komponente metan i amonijak. Osmi satelit Saturna, Japet, zanimljiv je na svoj način: njegova stražnja strana je oko 10 puta svjetlija od prednje, okrenuta prema planetu (usput, svi sateliti ovog i drugih planeta, poput Mjeseca, okrenuti su prema planet s istom stranom).

Grupi planeti divovi uključuje: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun.

Svi ovi planeti(a posebno Jupiter) imaju velike veličine i mase. Na primjer, Jupiter premašuje Zemlju gotovo 1320 puta po volumenu i 318 puta po masi.

divovski planeti vrlo brzo rotiraju oko svoje osi; golemom Jupiteru potrebno je manje od 10 sati da izvrši jednu revoluciju. Štoviše, ekvatorijalne zone planeti- divovi rotiraju brže od polarnih, tj. tamo gdje su linearne brzine točaka najveće u njihovom kretanju oko osi, najveće su i kutne brzine. Rezultat brzog okretanja je veliki stisak planeti- divovi (vidljivo vizualnim promatranjem). Razlika između ekvatorskog i polarnog polumjera Zemlje je 21 km, a za Jupiter 4400 km.

divovski planeti daleko su od sunca, a bez obzira na prirodu izmjene godišnjih doba, njima uvijek prevladavaju niske temperature. Na Jupiteru uopće nema promjene godišnjih doba, budući da je os ove planeti gotovo okomito na ravninu svoje orbite. Postoji osebujna promjena godišnjih doba i planeta Uran, budući da je os ovog planeti nagnuta prema orbitalnoj ravnini pod kutom od 8°.

divovski planeti imaju veliki broj satelita; Do sredine 2001. Jupiter ih je već imao 28, Saturn - 30, Uran - 21, a samo Neptun - 8. Izvanredna značajka planeti- divovi - prstenovi koji su otvoreni ne samo za Saturn, već i za Jupiter, Uran i Neptun.

Najvažnija strukturna značajka planeti- divovi stvar je ove planeti nemaju tvrde površine značajke. Ovaj prikaz se dobro slaže s niskim prosječnim gustoćama planeti- divovi , njihov kemijski sastav (sastoje se uglavnom od lakih elemenata - vodika i helija), brza zonalna rotacija i neki drugi podaci. Posljedično, sve što se može vidjeti na Jupiteru i Saturnu (na udaljenijim planeti detalji se uopće ne vide) događa se u proširenim atmosferama ovih planeti. Na Jupiteru, čak iu malim teleskopima, vidljive su pruge koje se protežu duž ekvatora. U gornjim slojevima vodikovo-helijske atmosfere Jupitera nalaze se kemijski spojevi (na primjer, metan i amonijak), ugljikovodici (etan, acetilen), kao i različiti spojevi (uključujući one koji sadrže fosfor i sumpor) u obliku nečistoće, bojeći detalje atmosfere u crveno-smeđe i žute boje. Dakle, prema svom kemijskom sastavu divovski planeti oštro se razlikuju od planeti zemljana grupa. Ova razlika je povezana s procesom formiranja planetarni sustava.

Fotografije prenesene s američkih letjelica "Pioneer" i "Voyager" jasno pokazuju da je plin u atmosferi Jupitera uključen u složeno kretanje, koje je popraćeno stvaranjem i raspadanjem vrtloga. Pretpostavlja se da je Velika crvena pjega promatrana na Jupiteru oko 300 godina (oval s poluosima od 15 i 5 tisuća km) također ogroman i vrlo stabilan vrtlog. Tokovi pokretnog plina i stabilne mrlje vidljivi su i na slikama Saturna koje emitiraju automatske međuplanetarne postaje.

Voyager 2 također je omogućio vidjeti detalje Neptunove atmosfere.

Tvar ispod sloja oblaka planeti- divovi , nedostupan izravnom promatranju. O njegovim svojstvima može se suditi po nekim dodatnim podacima. Na primjer, pretpostavlja se da u crijevima planeti- divovi tvar mora biti na visokoj temperaturi. Kako je donesen takav zaključak? Prvo, znajući udaljenost Jupitera od Sunca, izračunali smo količinu topline koju Jupiter prima od njega. Drugo, odredili smo reflektivnost atmosfere, što je omogućilo saznanje koliko sunčeve energije planeta reflektira u svemir. Na kraju smo izračunali temperaturu koja bi trebala biti planeta na poznatoj udaljenosti od Sunca. Pokazalo se da je blizu -160 C. Ali temperatura planeti također se može odrediti izravno ispitivanjem njegovog infracrvenog zračenja pomoću zemaljske opreme ili instrumenata ugrađenih u AMS. Takva su mjerenja pokazala da je temperatura Jupitera blizu -130 C, tj. viša od izračunate. Shodno tome, Jupiter zrači gotovo 2 puta više energije nego što prima od Sunca. To je dovelo do zaključka da planeta ima svoj izvor energije.

Ukupnost svih dostupnih informacija o divovski planeti omogućuje izradu modela unutarnje strukture tih nebeskih tijela, odnosno izračunavanje kolike su gustoća, tlak i temperatura u njihovoj unutrašnjosti. Na primjer, temperatura u blizini središta Jupitera doseže nekoliko desetaka tisuća Kelvina.

Za razliku od planeti terestričke skupine, koje imaju koru, plašt i jezgru, na Jupiteru plinoviti vodik, koji je dio atmosfere, prelazi u tekuću, a zatim u čvrstu (metalnu) fazu. Pojava takvih neobičnih stanja agregacije vodika (u potonjem slučaju, on postaje vodič električne energije) povezana je s naglim povećanjem tlaka dok tone u dubinu. Dakle, na dubini nešto većoj od 0,9 polumjera planeti, tlak doseže 40 milijuna atmosfera.

Moguće je da s brzom rotacijom vodljive tvari koja se nalazi u središnjim područjima planeti- divovi , postojanje značajnih magnetskih polja ovih planeti. Jupiterovo magnetsko polje posebno je jako. Višestruko je veće od Zemljinog magnetskog polja, a polaritet mu je obrnut na Zemljin (u blizini Zemlje, blizu sjevernog geografskog pola, nalazi se južni magnetski). Magnetsko polje planeti hvata nabijene čestice koje lete sa Sunca (ione, protone, elektrone, itd.), koje se formiraju oko planeti pojasevi visokoenergetskih čestica koji se nazivaju radijacijski pojasevi. Takvi pojasevi od svih planeti zemaljsku skupinu ima samo naš planeti. Jupiterov radijacijski pojas proteže se do 2,5 milijuna km. On je desetke tisuća puta intenzivniji od Zemlje. Električni nabijene čestice koje se kreću Jupiterovim pojasom zračenja emitiraju radio valove u decimetarskom i dekametarskom području valnih duljina. Kao i na Zemlji, i na Jupiteru postoje aurore povezane s prodorom nabijenih čestica iz radijacijskih pojaseva u atmosferu, kao i snažna električna pražnjenja u atmosferi (grmljavinske oluje).

1. Koristeći literaturu, popunite tablicu s glavnim fizičkim karakteristikama divovskih planeta.

80% H, 19% He, 1% CH4

Broj satelita

Imena najvećih satelita

Io, Europa, Ganimed, Kalisto, Amalteja

Titan, Rea, Japet, Diona, Tetida

Ariel, Oberon, Umbriel, Desdemona, Juliet

Triton, Nereida, Protej, Larisa, Talasa

Nakon što ispunite tablicu, izvedite zaključke i naznačite sličnosti i razlike između divovskih planeta.

Zaključci: Ovo su plinovita tijela sa snažnom proširenom atmosferom, brzo se okreću oko svoje osi, imaju mnogo satelita i sva imaju prstenove. Divovski planeti nemaju ni čvrste ni tekuće površine. Glavne komponente svih divovskih planeta su helij i vodik.

2. Napravite kvalitativnu usporedbu svojstava planeta terestrijala i planeta divova. U ovom slučaju koristite riječi: "visoko", "nisko", "veliko" itd. U zaključku navedite temeljnu razliku između planeta zemaljske grupe i planeta divova.

Zaključak: Zemaljski planeti imaju puno manje mase i veličine, ali veću gustoću, nemaju prstenove. Bliže su Suncu i brže se kreću svojim orbitama, ali se sporije okreću oko svoje osi i manje su stisnute na polovima. Također imaju znatno manje satelita.

3. Dopuni rečenice:

Značajka rotacije divovskih planeta oko osi je da se okrećuslojevi: sloj planeta blizu ekvatora rotira brže od ostalih slojeva .

Prisutnost guste i proširene atmosfere kod Jupitera i Saturna objašnjava se činjenicom da su tijekom formiranja brzo dostigle takvu masu da zadrže viševodik.

Saturnov mjesec Titan ima gustu atmosferu koja se uglavnom sastoji oddušik .

Divovski planeti imaju nisku prosječnu gustoću zbog činjenice da su njihove atmosfere uglavnomvodik-helij spoj.

Postojanje prstenova je utvrđeno na sljedećim divovskim planetima:Jupiter, Saturn, Uran i Neptun .

Jupiter zrači mnogo više toplinske energije nego što je prima od Sunca. Razlog za to može se smatrati postupnim sažimanjem planeta( gravitacijska diferencijacija crijeva - spuštanje u središte planeta težih tvari) I proces radioaktivnog raspada u njegovoj utrobi .

4. Siderički period rotacije Saturna oko Sunca T = 29,5 godina. Kolika je prosječna udaljenost od Saturna do Sunca?

5. Kako će izgledati Saturnovi prstenovi za promatrača koji se nalazi na ekvatoru i na Saturnovim polovima?

6. Dovršite rečenice o unutarnjoj građi divovskih planeta.

Planeti Jupiter i Saturn između središnje jezgre i proširene atmosfere imajuomotač s metalnim svojstvima .

Divovski planeti, poput Zemlje, imajumagnetsko polje , čiji je intenzitet kod Jupitera 12 puta veći nego kod Zemlje; kod Saturna je blizu zemlje;
Uran je približno jednak Zemlji; Neptun ima 3 puta manje od Zemlje.

Aurore su opažene na sljedećim divovskim planetima:Jupiter, Saturn i Uran .

vanjske planete

Po sastavu, strukturi i veličini, vanjski planeti Sunčeva sustava oštro se razlikuju od unutarnjih planeta zemaljske skupine. Vanjski planeti imaju nisku gustoću, što je određeno njihovim plinskim sastavom. Štoviše, vodeći element ovih planeta su vodik i njegovi spojevi. Prema nekim procjenama, Jupiter sadrži 78% vodika po težini, a Saturn 63%. Uran i Neptun imaju veću prosječnu gustoću i vjerojatno manji udio vodika.

Spektri proširenih atmosfera vanjskih planeta pokazuju jake trake metana, kao i trake molekularnog vodika. Osim toga, slabe trake amonijaka opažene su u spektrima Jupitera i Saturna. Međutim, na Uranu i Neptunu amonijak je u smrznutom stanju, budući da je površinska temperatura ovih planeta vrlo niska, reda veličine -210 ° C. Na takvim temperaturama većina plinova prelazi u tekuća i čvrsta stanja. Prema nekim neizravnim podacima, može se pretpostaviti da sastav vanjskih planeta sadrži puno helija.

Dakle, veliki vanjski planeti Sunčevog sustava u svom su atomskom elementarnom sastavu u mnogočemu bliski sastavu Sunca. Sastoje se uglavnom od lakih komponenti - H, He, CH 4, NH3, H2 O. Očuvanje ovih tvari u sastavu velikih planeta povezano je s visokim vrijednostima masa samih planeta, kao i s niskim temperaturama vanjskih rubnih područja solarne maglice, iz koje potječu.

Gore navedeni podaci omogućuju nam da dođemo do određenihzaključke izravno povezana s nastankom Sunčeva sustava.

Planeti Sunčevog sustava razlikuju se po svom kemijskom sastavu. Unutarnji planeti sastoje se uglavnom od čvrstih tijela, dok su vanjski planeti pretežno plinoviti.

Među unutarnjim planetima također postoji razlika u sastavu - planeti najbliži Suncu su gušći od onih udaljenih.

Razlika u sastavu unutarnjih planeta je, očito, posljedica istih razloga kao i razlika u sastavu meteorita, tj. gušći planeti sadrže više metalne (željezo-nikal) faze, a manje silikata. Maksimalni sadržaj željeza vjerojatno je karakterističan za Merkur, minimalni za Mjesec, u kojem je većina željeza u silikatima.

Razlika u sastavu planeta ukazuje na kemijsko i fizičko frakcioniranje elemenata u procesu nastanka Sunčevog sustava. Frakcioniranje je određeno različitim stupnjevima oksidacije tvari ovisno o udaljenosti od Sunca.

Divovski vanjski planeti Sunčevog sustava nastali su iz materije vrlo bliske sastavu Sunca, a procesi frakcioniranja tijekom njihovog formiranja očitovali su se u maloj mjeri.

Divovski planeti su najveća tijela u Sunčevom sustavu.

divovski planeti - najveća tijela u Sunčevom sustavu nakon Sunca: Jupiter, Saturn, Uran i Neptun. Nalaze se iza glavnog asteroidnog pojasa i stoga se nazivaju i "vanjskim" planetima.
Jupiter i Saturn su plinoviti divovi, odnosno sastoje se uglavnom od plinova koji su u čvrstom stanju: vodika i helija.
No, Uran i Neptun identificirani su kao ledeni divovi, jer se u debljini samih planeta, umjesto metalnog vodika, nalazi visokotemperaturni led.
divovski planeti mnogo puta veći od Zemlje, ali u usporedbi sa Suncem, prilično su mali:

Računalni izračuni su pokazali da divovski planeti igraju važnu ulogu u zaštiti unutarnjih zemaljskih planeta od asteroida i kometa.
Bez ovih tijela u Sunčevom sustavu, bila bi stotinama puta veća vjerojatnost da će našu Zemlju pogoditi asteroidi i kometi!
Kako nas divovski planeti štite od pada uljeza?

Vjerojatno ste čuli za "svemirski slalom" kada automatske stanice poslane na udaljene objekte u Sunčevom sustavu izvode "gravitacijske manevre" oko nekih planeta. Približavaju im se unaprijed zacrtanom putanjom i snagom privlačenja još više ubrzavaju, ali ne padaju na planet, već "pucaju" kao iz praćke još većom brzinom nego na ulazu i nastavljaju njihovo kretanje. Time se štedi gorivo koje bi bilo potrebno samo za ubrzanje motora.
Na isti način divovski planeti iz Sunčevog sustava izbacuju asteroide i komete koji lete kraj njih pokušavajući se probiti do unutarnjih planeta, uključujući i Zemlju. Jupiter sa svojim bližnjima ubrzava takav asteroid, gura ga sa stare orbite, on je prisiljen promijeniti putanju i leti u svemirski ponor.
Dakle bez divovski planeti , život na Zemlji vjerojatno bi bio nemoguć zbog stalnih meteoritskih bombardiranja.

Pa, sada se ukratko upoznajmo sa svakim od divovskih planeta.

Jupiter je najveći planet div

Prvi po redu od Sunca, od divovskih planeta, je Jupiter. To je ujedno i najveći planet u Sunčevom sustavu.
Za Jupiter se ponekad kaže da je propala zvijezda. Ali da bi pokrenuo vlastiti proces nuklearnih reakcija, Jupiteru nedostaje masa, i to prilično velika. Iako, masa polako raste zbog apsorpcije međuplanetarne materije - kometa, meteorita, prašine i sunčevog vjetra. Jedna od opcija za razvoj Sunčevog sustava pokazuje da bi, ako se to nastavi, Jupiter mogao postati zvijezda ili smeđi patuljak. I tada će naš sunčev sustav postati dvostruki zvjezdani sustav. Inače, binarni zvjezdani sustavi uobičajena su pojava u kozmosu koji nas okružuje. Pojedinačne zvijezde, poput našeg Sunca, mnogo su manje.

Postoje proračuni koji pokazuju da već sada Jupiter zrači više energije nego što je apsorbira od Sunca. A ako je to istina, onda bi nuklearne reakcije već trebale biti u tijeku, inače jednostavno nema odakle uzeti energiju. A ovo je znak zvijezde, a ne planete ...

Usporedba veličine Zemlje i Jupitera:

Ova slika također prikazuje poznatu Veliku crvenu pjegu, koja se još naziva i "Jupiterovo oko". Ovo je divovski vrtlog koji navodno postoji više od sto godina.

Godine 1989. svemirska letjelica Galileo lansirana je prema Jupiteru. Za 8 godina rada snimio je jedinstvene slike samog divovskog planeta, Jupiterovih satelita, a također je napravio mnoga mjerenja.Što se događa u atmosferi Jupitera iu njegovoj utrobi - može se samo nagađati. Sonda aparata "Galileo" spustila se u njegovu atmosferu na 157 km, izdržala samo 57 minuta, nakon čega ju je zdrobio pritisak od 23 atmosfere. No, uspio je prijaviti jake grmljavinske oluje i orkanske vjetrove, a također je prenio podatke o sastavu i temperaturi.Ganimed, Jupiterov najveći mjesec, ujedno je i najveći od planetarnih mjeseca u Sunčevom sustavu.Na samom početku istraživanja, 1994. godine, Galileo je promatrao pad kometa Shoemaker-Levy na površinu Jupitera i poslao slike te katastrofe. Sa Zemlje se ovaj događaj nije mogao promatrati - samo zaostali fenomeni koji su postali vidljivi kako se Jupiter okretao.

Saturn

Slijedi jednako poznato tijelo Sunčevog sustava - divovski planet Saturn, koji je poznat po svojim prstenovima. Saturnovi prstenovi sastoje se od čestica leda veličine od čestica prašine do prilično velikih komada leda. S vanjskim promjerom od 282 000 kilometara, Saturnovi prstenovi debeli su samo JEDAN kilometar. Stoga, gledano sa strane, Saturnovi prstenovi nisu vidljivi.
Ali Saturn također ima mjesece. Do sada je otkriveno oko 62 Saturnova mjeseca.
Najveći Saturnov mjesec je Titan, koji je veći od planeta Merkura! Ali, sastoji se uglavnom od smrznutog plina, to jest, lakši je od Merkura. Ako se Titan pomakne u orbitu Merkura, tada će ledeni plin ispariti i veličina Titana će se znatno smanjiti.
Još jedan zanimljiv satelit Saturna, Enceladus, privlači znanstvenike jer se ispod njegove ledene površine nalazi ocean tekuće vode. A ako je tako, onda je u njemu moguć život jer su tamo temperature u plusu. Na Enceladusu su otkriveni moćni vodeni gejziri koji sežu stotinama kilometara u visinu!

I Istraživačka stanica Cassini kruži oko Saturna od 2004. godine. Tijekom tog vremena prikupljeno je mnogo podataka o samom Saturnu, njegovim satelitima i prstenovima.Automatska stanica "Huygens" također je spuštena na površinu Titana, jednog od Saturnovih satelita. Ovo je bilo prvo slijetanje sonde na površinu nebeskog tijela u vanjskom Sunčevom sustavu.Unatoč značajnoj veličini i masi, gustoća Saturna je oko 9,1 puta manja od gustoće Zemlje. Stoga je ubrzanje slobodnog pada na ekvatoru samo 10,44 m/s². Odnosno, sletjevši tamo, ne bismo osjetili povećanu gravitaciju.

Uran je ledeni div

Atmosfera Urana sastoji se od vodika i helija, a unutrašnjost od leda i čvrstog kamenja. Čini se da je Uran prilično miran planet, za razliku od nasilnog Jupitera, ali vrtlozi su još uvijek viđeni u njegovoj atmosferi. Ako se Jupiter i Saturn nazivaju plinovitim divovima, onda su Uran i Neptun ledeni divovi, budući da u njihovoj unutrašnjosti nema metalnog vodika, već ima puno leda u raznim visokotemperaturnim stanjima.
Uran emitira vrlo malo unutarnje topline i stoga je najhladniji od planeta u Sunčevom sustavu - zabilježena je temperatura od -224 °C. Čak je i na Neptunu, koji je udaljeniji od Sunca, još toplije.
Uran ima mjesece, ali oni nisu jako veliki. Najveća od njih, Titania, veća je od polovice promjera našeg mjeseca.

(Ne, nisam zaboravio okrenuti fotografiju)

Za razliku od drugih planeta Sunčevog sustava, Uran, takoreći, leži na boku - njegova vlastita os rotacije leži gotovo u ravnini rotacije Urana oko Sunca. Stoga se prema Suncu okreće ili južnim ili sjevernim polom. Odnosno, sunčan dan na polu traje 42 godine, a zatim ga zamjenjuju 42 godine "polarne noći", tijekom koje je suprotni pol osvijetljen.

Ovu je sliku snimio svemirski teleskop Hubble 2005. godine. Vidljivi su Uranovi prstenovi, jarko obojeni južni pol i svijetli oblak na sjevernim geografskim širinama.

Ispada da se nije samo Saturn okitio prstenovima!

Zanimljivo je da svi planeti nose imena rimskih bogova. A samo je Uran dobio ime po bogu iz starogrčke mitologije.
Ubrzanje slobodnog pada na ekvatoru Urana je 0,886 g. Odnosno, sila gravitacije na ovom divovskom planetu čak je manja nego na Zemlji! I to usprkos ogromnoj masi... Razlog tome je opet niska gustoća ledenog diva Urana.

Svemirske letjelice letjele su pored Urana, usput snimajući, ali detaljna istraživanja još nisu provedena. Istina, NASA planira poslati istraživačku stanicu na Uran 2020-ih. Planove ima i Europska svemirska agencija.

Neptun

Neptun je najudaljeniji planet u Sunčevom sustavu, nakon što je Pluton "degradiran" u "patuljaste planete". Kao i drugi divovski planeti, Neptun je puno veći i teži od Zemlje.

H
eptun je, poput Saturna, ledeni divovski planet.

Neptun je prilično udaljen od Sunca i stoga je postao prvi planet otkriven matematičkim izračunima, a ne izravnim promatranjem. Planet su vizualno otkrili teleskopom 23. rujna 1846. astronomi Berlinske zvjezdarnice, na temelju preliminarnih proračuna francuskog astronoma Le Verriera.Zanimljivo je da je, sudeći po crtežima, Galileo Galilei promatrao Neptun davno prije toga, još 1612. godine, svojim prvim teleskopom! Ali... nije ga prepoznao kao planet, zamijenivši ga za fiksnu zvijezdu. Stoga se Galileo ne smatra otkrivačem planeta Neptuna.

Unatoč velikoj veličini i masi, gustoća Neptuna je oko 3,5 puta manja od gustoće Zemlje. Stoga je na ekvatoru gravitacija samo 1,14 g, odnosno gotovo kao na Zemlji, kao i prethodna dva gigantska planeta.

Jupiter, Saturn, Uran i Neptun predstavljaju Jupiterovu skupinu planeta, odnosno skupinu divovskih planeta, iako veliki promjeri nisu jedina značajka po kojoj se ti planeti razlikuju od planeta terestričke skupine.

Divovski planeti rotiraju vrlo brzo oko svojih osi; golemom Jupiteru potrebno je manje od 10 sati da izvrši jednu revoluciju. Štoviše, ekvatorijalne zone divovskih planeta rotiraju brže od polarnih, tj. tamo gdje su linearne brzine točaka u njihovom kretanju oko osi najveće, kutne brzine su također najveće. Rezultat brze rotacije je velika kompresija divovskih planeta (vidljiva vizualnim promatranjima). Razlika između ekvatorskog i polarnog polumjera Zemlje je 21 km, a za Jupiter 4400 km.

Divovski planeti udaljeni su od Sunca, a bez obzira na prirodu izmjene godišnjih doba, uvijek dominiraju niske temperature. Na Jupiteru uopće nema promjene godišnjih doba, budući da je os ovog planeta gotovo okomita na ravninu njegove orbite. Promjena godišnjih doba također se događa na planetu Uranu na osebujan način, budući da je os ovog planeta nagnuta prema ravnini orbite pod kutom od 8 °.

Divovski planeti odlikuju se velikim brojem satelita; Do sredine 2001. Jupiter ih je već imao 28, Saturn - 30, Uran - 21, a samo Neptun - 8. Izvanredna značajka divovskih planeta su prstenovi koji su otvoreni ne samo za Saturn, već i za Jupiter, Uran i Neptun.

Najvažnija značajka strukture divovskih planeta je da ti planeti nemaju čvrste površine. Takav prikaz dobro se slaže s malim prosječnim gustoćama divovskih planeta, njihovim kemijskim sastavom (sastoje se uglavnom od lakih elemenata - vodika i helija), brzom zonskom rotacijom i nekim drugim podacima. Posljedično, sve što se može vidjeti na Jupiteru i Saturnu (detalji se uopće ne vide na udaljenijim planetima) događa se u proširenim atmosferama ovih planeta. Na Jupiteru, čak iu malim teleskopima, vidljive su pruge koje se protežu duž ekvatora.

U gornjim slojevima vodikovo-helijske atmosfere Jupitera nalaze se kemijski spojevi (na primjer, metan i amonijak), ugljikovodici (etan, acetilen), kao i različiti spojevi (uključujući one koji sadrže fosfor i sumpor) u obliku nečistoće, bojeći detalje atmosfere u crveno-smeđe i žute boje. Dakle, u svom kemijskom sastavu, divovski planeti oštro se razlikuju od terestričkih planeta. Ta je razlika povezana s procesom formiranja planetarnog sustava.

Za razliku od terestričkih planeta koji imaju koru, plašt i jezgru, na Jupiteru plinoviti vodik, koji je dio atmosfere, prelazi u tekuću, a zatim u čvrstu (metalnu) fazu. Pojava takvih neobičnih stanja agregacije vodika (u potonjem slučaju, on postaje vodič električne energije) povezana je s naglim povećanjem tlaka dok tone u dubinu.

Moguće je da je postojanje značajnih magnetskih polja ovih planeta povezano s brzom rotacijom vodljive tvari koja se nalazi u središnjim područjima divovskih planeta. Jupiterovo magnetsko polje posebno je jako. Višestruko je veće od Zemljinog magnetskog polja, a polaritet mu je obrnut na Zemljin (u blizini Zemlje, blizu sjevernog geografskog pola, nalazi se južni magnetski).

Magnetsko polje planeta hvata nabijene čestice koje lete sa Sunca (ione, protone, elektrone itd.), koje tvore pojaseve visokoenergetskih čestica oko planeta, koji se nazivaju radijacijski pojasevi. Od svih planeta zemaljske skupine samo naš planet ima takve pojaseve. Jupiterov radijacijski pojas proteže se do 2,5 milijuna km. On je desetke tisuća puta intenzivniji od Zemlje. Električni nabijene čestice koje se kreću Jupiterovim pojasom zračenja emitiraju radio valove u decimetarskom i dekametarskom području valnih duljina. Kao i na Zemlji, i na Jupiteru postoje aurore povezane s prodorom nabijenih čestica iz radijacijskih pojaseva u atmosferu, kao i snažna električna pražnjenja u atmosferi (grmljavinske oluje).