Как известно, планеты отличаются по размерам. В Солнечной системе есть планеты-гиганты, которые имеют большой диаметр. Подробнее о том, какие планеты входят в состав атмосферы, их характеристики будут рассмотрены в этой статье.
Какие планеты относятся к гигантам
В категорию гигантов относятся такие планеты, как Сатурн, Уран, Нептун и Юпитер. Как их еще называют? Небесными телами, входящими в Юпитерианскую группу.
Вначале следует ознакомиться с характеристиками Юпитера. Эта планета считается самой крупной в Солнечной системе и расположена на расстоянии 5,2 а. е. от Солнца (пятое место). Отличаются радиоактивным поясом и большой сферой из магнитов.
Юпитер характеризуется наличием 69 спутников. Ширина кольца вокруг планеты 6 тыс. км.
Сатурн находится на второй строчке самых крупных планет.
Вокруг него есть кольца, которые хорошо видны в телескоп.
Первым человеком, которому удалось увидеть кольца, считается Галилей. Он это сделал с помощью телескопа, созданного своими руками в XVII столетии.
Кольца отличаются плоской формой. На них располагаются 62 спутника планеты. У Сатурна имеется свой радиоактивный пояс.
Еще одной планетой-гигантом считается Уран. Он находится на седьмой строчке по отдаленности от Солнца. Имеет 15 спутников.
Треть из них видна с Земли. Остальные были обнаружены, когда запустили в космос летательный аппарат. Вокруг размещены кольца.
Самой отдаленной планетой от Солнца считается Нептун. Длительность вращения составляет 165 лет. Имеет 6 спутников. Ученым не удалось полноценно изучить эту планету, т. к. она находится слишком далеко от Земли.
Характеристики
Каковы особенности внутреннего строения планет с огромными параметрами? Все планеты, которые входят в категорию гигантов, отличаются большим весом и габаритами.
К примеру, Юпитер превышает размеры Земли в 1500 раз. А по весу превосходит почти в 300 раз.
Несмотря на габариты, они очень быстро вращаются вокруг своей оси.
У Юпитера на это уходит около 10 часов.
Из-за большой скорости планеты сжимаются. Это можно увидеть даже в телескоп.
Даже при условии смены сезонов, сохраняется низкая температура. На Юпитере не меняются времена года. Это связано с тем, что ось размещается под углом 90 градусов по отношению к плоскости орбиты.
Необычной сменой сезонов отличается Уран. Объясняется это тем, что ось планеты размещается по отношению к плоскости орбиты под углом 8 градусов.
Следует отметить, что у всех планет-гигантов большое количество спутников. На 2001 год у Юпитера было обнаружено 28 спутников. У Сатурна их 30, а у Урана – 21. Только у Нептуна их немного, всего 8 штук. У всех довольно открытое кольцо.
Ученым удалось определить, что у всех планет-гигантов отсутствует твердая поверхность. Это связано с тем, что на них средние частоты. Все интересное, что можно увидеть, происходит в определенных слоях атмосферы.
У Юпитера в области экватора присутствуют необычные полосы. В верхних слоях присутствует гелий и водород.
Из дополнительных примесей выделяют элементы углеводорода и другие вещества, которые придают планете коричневые, лимонные и красные оттенки.
Видео по теме:
https://youtu.be/GMd_ndj1soQ
Общие параметры
Если изучить все характеристики планет-гигантов, следует отметить ряд общих свойств. Среди них:
- отсутствие твердой оболочки;
- большой объем, большую часть которого составляют соединения водорода;
- большой вес;
- низкие показатели плотности;
- большая скорость вращения, из-за чего планеты сжимаются;
- наличие систем, состоящих из колец;
- большое количество спутников.
Отличия гигантов от земной группы
Планеты-гиганты отличаются от земной группы по физическим характеристикам. Это связано с отдаленностью от центра Солнечной системы и весом. Планеты, которые относятся к земной группе, ближе располагаются к Солнцу.
У них большое количество запасов энергии, поэтому поверхности лучше нагреваются лучами Солнца. Чем ближе планета будет находиться от светила, тем выше температура поверхности.
Также следует отметить отличия в химическом составе. На небесных телах, входящих в земную группу, немного легких газов.
Однако присутствуют элементы, которые плохо плавятся. У планет-гигантов низкая плотность, т. к. в их составе преобладают легкие компоненты, среди которых гелий и водород.
Масса зависит от наличия атмосферы, а также ее свойств. Чем больше показатели гравитации, тем больше вес.
В случае ослабления силы притяжения происходит потеря атмосферы в ускоренном темпе. Состав атмосферы и показатели плотности зависят от того, на каком расстоянии от Солнца находится планета.
Как уже упоминалось, гигантские планеты быстрее вращаются вокруг своей оси, по сравнению с земной группой. Если у последних форма постоянно стабильная, то у гигантов она начинает сжиматься.
Также у гигантских планет много спутников.
Для земной группы это не присуще.
Исключением является Земля (1 спутник) и Марс (несколько).
Особенности
Вес каждой планеты, входящей в категорию гигантов, в несколько раз превышает массу всех земных тел, даже вместе взятых. Однако у них низкая плотность.
Можно сказать, что планеты-гиганты полностью состоят из газов. Поэтому никогда не получится ступить на их поверхность.
Учитывая сжатость каждой из гигантских планет из-за гравитации, внутри имеется плотное ядро.
Оно оснащено замороженной оболочкой.
Как уже упоминалось, у массивных тел много спутников.
Большая часть из них намного больше, чем спутник Земли – Луна. У некоторых гигантов есть твердая поверхность. Также вокруг планет есть множество колец, в которые входят разные космические объекты.
Видео по теме:
Атмосфера
Доподлинно неизвестно, как выглядит внешняя оболочка гигантских планет.
Внутри атмосферы находится много облаков.
Они занимают практически всю длину экватора. Это связано с направлением, в котором движется планета.
Согласно сведениям ученых, большую часть атмосферы гигантов составляет частицы аммиака и металла. В них также присутствует водород. Именно он является основой. Больше всего водорода в слоях атмосферы Юпитера.
Внутри планеты водород сжимается до определенной плотности, которая в 10-20 раз превышает плотность воды.
По мнению ученых, у больших планет оболочка состоит изо льда и замерзших газов. Такая теория была озвучена в результате того, рассчитали и измерили температуру на поверхности.
В слоях атмосферы температура может достигать -138°С. Этот показатель актуален для планеты, которая ближе остальных расположена к Солнцу.
Чем дальше планета, тем ниже будет значение температуры на поверхности, и в атмосфере.
Спутники
У всех планет, которые относятся к категории гигантов, как уже упоминалось, есть спутники. Их число может достигать нескольких десятков. Больше всего спутников у Юпитера и Сатурна. И ныне ученые находятся в процессе открытия новых спутников, поэтому каждый год их число растет.
Небольшие размеры и вес спутников установить не удалось. Для Сатурна такие показатели приблизительные. Если вблизи находится объект, диаметр которого 30 м, возникают сложности с его определением. Некоторые ученые относят его к кольцевой системе, а другие – к спутникам.
У планет-гигантов больше небольших спутников, чем массивных. Небольшие спутники представляют собой глыбы, которые не имеют форму шара. Зачастую они покрываются ледяной коркой. Если размер не превышает 500 км, даже собственная гравитация не представляет им приобрести правильную форму.
Визуально они напоминают астероид или ядро кометы. Некоторые ученые считают, что некоторые спутники и могут быть чем-то подобным. Ведь спутники движутся на большом расстоянии от планеты. Причем у них довольно необычное движение по орбите. Всегда есть вероятность того, что планета-гигант присвоила их себе.
Однако через некоторое время не исключено их исчезновение. Небольшие спутники, которые визуально напоминают астероиды, вызывают много споров. Ведь полностью изучить их не удается.
Все компактные спутники отличаются тем, что на их поверхности присутствуют вмятины, вызванные ударами. Они могут быть вызваны тем, что мимо пролетают другие тела, которые провоцируют столкновения.
Нередко сами спутники сталкиваются между собой. В процессе ударов некоторые спутники разбиваются на миллионы частиц.
Бывают случаи, когда несколько спутников соединяются в единое целое. Поэтому доподлинно определить их происхождение не удается. Ведь на это потребуется много времени, усилий и средств. Также встречаются спутники, которые имеют с планетой генетическую связь.
Они двигаются вблизи планеты, в экваториальной плоскости. Можно с уверенностью сказать, что такие спутники могут иметь то же происхождение, что и сама планета, в которой они относятся.
Наибольшую ценность представляют спутники Юпитера. Именно они вызывают интерес среди ученых. Из-за большого размера, спутники Юпитера относятся к категории планет.
У Сатурна такой спутник только один. По своим характеристикам они не отличаются от привычных планет. Отличие состоит в том, что движение осуществляется под контролем планеты-гиганта, а не Солнца.
Кольца
Самой известной планетой с кольцом считается Сатурн. Если же внимательно присмотреться к каждому гиганту, то все они имеют кольца. С поверхности Земли заметить их довольно сложно. Это можно сделать только с помощью специальных аппаратов, которые запускают в космос, и передают данные на нашу планету.
Вместо телескопа, который не даст никакого эффекта, можете воспользоваться контровым освещением, когда зонд наблюдает за планетой с неосвещаемой стороны. Система из колец состоит из темных и небольших частей. Их размеры приравниваются к протяженности волны света. Они не отражают свет, а напротив, рассеивают его.
У Нептуна и Урана имеются тонкие кольца. Они являются уникальными, т. к. подобных колец на других планетах обнаружено не было. Ученые считают, что каждый гигант имеет собственные кольца, которые никогда не будут идентичными.
Есть мнение, что Земли также есть кольца. Однако это не естественное, а рукотворное явление. Земное кольцо состоит из множества спутников, находящихся на орбите. Уловить связь между свойствами колец практически невозможно.
Сатурновые кольца отличаются белоснежным оттенком. У других небесных тел кольца темные. Отличительная особенность кольцевой системы Юпитера в том, что все составляющие имеют большую толщину.
Учитывая большой диаметр колец (несколько тысяч километров), даже внушительная толщина кажется маленькой. Если провести аналогию системы колец Сатурна с листом бумаги (его привычной толщиной и шириной), бумажный лист должен иметь размер, сравнимый с футбольным полем.
Как уже упоминалось, у всех больших планет свои собственные кольца, происхождение которых не установлено. Зачастую они размещаются в экваториальной плоскости, и двигаются в ту же сторону, что и само тело.
Особенности поверхности
Следует отметить, что у гигантов поверхность не такая, как мы к ней привыкли. Это связано с тем, что слои атмосферы перетекают в жидкость.
Внутри каждого вида присутствует небольшое ядро. Однако по сравнению с земными видами, ядро превышает их размеры.
Химсостав
Как уже упоминалось, Сатурн и Юпитер отличаются содержанием легких веществ, среди которых гелий и водород. У Нептуна и Урана преобладает аммиак, метан и другие легкие элементы. Присутствуют и другие компоненты. Однако их число весьма незначительно.
Исследователи определили, что при росте веса планеты увеличивается и слой атмосферы гиганта. Отмечается, что самая широкая атмосфера присутствует у всех гигантов. Исключением является только Сатурн. Это связано с тем, что остальные тела сходятся в параметрах.
Отличия в списке химического состава вызваны тем, что планеты нашей системы постоянно развиваются, поэтому могут менять свои характеристики.
Структура и плотность
Гиганты не имеют твердой оболочки. Присутствуют только легкие компоненты, среди которых гелий и водород. Все наглядные процессы происходят в слоях атмосферы. На поверхности Юпитера заметны полоски. Их можно увидеть с Земли, используя обычный или маленький телескоп.
Расположение полос заметно в линии экватора.
В высших атмосферных слоях заметны элементы, окрашивающие частицы в различные оттенки.
Плотность гигантов существенно превышает показатели планет, которые относятся к земной группе.
Полезно знать, физическую природу огромных планет и их спутников. Ведь их строение вызывает огромный интерес среди ученых. Они привлекают большим количеством спутников, необычными кольцевыми системами и составом атмосферы.
Следует отметить, что ни одна из вышеперечисленных планет непригодна для колонизации, т. к. в них преобладают газы, а также слишком низкие температуры. Однако за ними приятно наблюдать в телескоп.
