Планетите на Слънчевата система, както е изобразено от компютърна илюстрация на НАСА. Орбитите и размерите не са показани за мащабиране.
(Изображение: © НАСА)
Газов гигант е голяма планета, съставена предимно от газове, като водород и хелий, със сравнително малко скалисто ядро. Газовите гиганти на нашата Слънчева система са Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Тези четири големи планети, наричани още Ювитерски планети след Юпитер, пребивават във външната част на Слънчевата система покрай орбитите на Марс и астероидния пояс. Юпитер и Сатурн са значително по-големи от Уран и Нептун и всяка двойка планети има малко по-различен състав.
Въпреки че има само четири големи планети в нашата Слънчева система, астрономите са открили хиляди извън нея, особено използвайки космическия телескоп Kepler от НАСА. Тези екзопланети (както ги наричат) се изследват, за да научат повече за това как е станала нашата Слънчева система.
Основни факти
Юпитер е най-голямата планета в нашата Слънчева система. Той има радиус почти 11 пъти по-голям от Земята. Той има 50 известни луни и 17 чакащи да бъдат потвърдени, според НАСА. Планетата е изградена най-вече от водород и хелий, обграждаща плътно ядро от скали и лед, като по-голямата част от по-голямата си част вероятно е съставена от течен метален водород, който създава огромно магнитно поле. Юпитер се вижда с просто око и е бил познат от древните. Атмосферата му се състои предимно от водород, хелий, амоняк и метан. [Свързано: Планета Юпитер: Факти за неговия размер, луни и червено петно]
Сатурн е около девет пъти по-голям от радиуса на Земята и се характеризира с големи пръстени; как са се образували е неизвестно. Той има 53 известни луни и още девет в очакване на потвърждение, според НАСА. Подобно на Юпитер, той се състои най-вече от водород и хелий, които обграждат плътно ядро и също е проследен от древните култури. Атмосферата му е подобна на тази на Юпитер. [Свързано: Планета Сатурн: Факти за пръстените, луните и размера на Сатурн]
Уран има радиус около четири пъти по-голям от този на Земята. Тя е единствената наклонена на страната си планета и също така се върти назад спрямо всяка планета, но Венера, което предполага огромен сблъсък, разрушил го отдавна. Планетата има 27 луни, а атмосферата й е изградена от водород, хелий и метан, според НАСА. Той е открит от Уилям Хершел през 1781 г. [Свързано: Планета Уран: Факти за името му, Луни и орбита]
Нептун също има радиус около четири пъти по-голям от този на Земята. Подобно на Уран, атмосферата му се състои най-вече от водород, хелий и метан. Той има 13 потвърдени луни и допълнителна, която чака потвърждение, според НАСА. Той е открит от няколко души през 1846 г. [Свързани: Планета Нептун: Факти за неговата орбита, луни и пръстени]
Супер-Земи: Учените са открили множество „супер-Земни“ (планети между размера на Земята и Нептун) в други слънчеви системи. В нашата собствена Слънчева система няма известни суперземли, въпреки че някои учени предполагат, че може да има девет планети, дебнещи във външните достижения на нашата Слънчева система. Учените изучават тази категория планети, за да научат дали суперземните приличат повече на малки гигантски планети или големи земни планети.
Формиране и прилики
Астрономите смятат, че гигантите първо са се образували като скалисти и заледени планети, подобни на земните планети. Въпреки това, размерът на сърцевините позволи на тези планети (особено Юпитер и Сатурн) да грабнат водород и хелий от газовия облак, от който слънцето кондензира, преди слънцето да се образува и издуха по-голямата част от газа.
Тъй като Уран и Нептун са по-малки и имат по-големи орбити, за тях беше по-трудно да събират водород и хелий толкова ефективно, колкото Юпитер и Сатурн. Това вероятно обяснява защо те са по-малки от тези две планети. Процентно, атмосферата им е по-"замърсена" с по-тежки елементи като метан и амоняк, защото са толкова по-малки.
Учените са открили хиляди екзопланети. Много от тях се случват като „горещи юпитери“ или масивни газови гиганти, които са изключително близки до родителските им звезди. (Скалистите светове са по-обилни във Вселената, според оценките на Kepler.) Учените предполагат, че големите планети може да са се движили напред-назад по орбитите си, преди да се установят в сегашната си конфигурация. Но колко са се преместили, все още е обект на дебат.
Около гигантските планети има десетки луни. Много от тях са се образували едновременно с техните родителски планети, което се подразбира, ако планетите се въртят в същата посока като планетата в близост до екватора (като огромните луковици на Йовиан Йо, Европа, Ганимед и Калисто.) Но има изключения.
Една луна на Нептун, Тритон, обикаля около планетата, обратна на посоката, в която се върти Нептун, което означава, че Тритон е бил пленен, може би от някогашната по-голяма атмосфера на Нептун, докато минава покрай него. И в Слънчевата система има много малки луни, които се въртят далеч от екватора на своите планети, което предполага, че те също са били затлачени от огромното гравитационно дърпане.
Текущи изследвания
Юпитер: Космическият апарат Юнона на НАСА пристигна на планетата през 2016 г. и вече направи няколко открития. Проучва пръстените на планетата, което е трудно постижимо, тъй като те са далеч по-фини от тези на Сатурн. Юнона откри, че частиците, влияещи на аурите на Юпитер, са различни от тези на Земята. Той също разкри информация за атмосферата, като например откриване на сняг, излъчван от облаци на голяма надморска височина. Междувременно учените, използващи космическия телескоп Хъбъл, направиха подробни проучвания на Голямото червено петно на Юпитер, наблюдавайки как се свива и усилва в цвят.
Сатурн: Космическият кораб "Касини" завърши повече от десетина години наблюдение в Сатурн през 2017 г. Но науката, която Касини изпълнява, все още е много в ход, тъй като учените анализират работата от многогодишните й години в Сатурн. В последните си месеци мисията изследва гравитацията и магнитните полета на Сатурн, разгледа пръстените от различен ъгъл отпреди и се потопи в атмосферата нарочно (ход, който ще разкрие повече за структурата на атмосферата.)
Уран: Бурите на Уран са честа цел както за професионалните телескопи, така и за астрономите-аматьори, които следят как те се развиват и променят във времето. Учените също се интересуват да научат за структурата на пръстените си и от какво е изградена нейната атмосфера. Уран може също да има няколко троянски астероиди (астероиди в същата орбита като планетата); първата е намерена през 2013 г.
Нептун: Бурите на Нептун също са популярна наблюдателна цел и през 2018 г. тези наблюдения отново дадоха плод; работа от космическия телескоп Хъбъл показа, че дългогодишна буря сега се свива. Изследователите отбелязаха, че бурята се разсейва по различен начин от това, което очакваха техните модели, което показва, че нашето разбиране за атмосферата на Нептун все още изисква усъвършенстване.
екзопланети: Много наземни телескопи търсят екзопланети. Има и няколко активни космически мисии, извършващи екзопланетични изследвания, включително Kepler, космическият телескоп Хъбъл и космическия телескоп Spitzer. Планират се също така и множество нови мисии: транзитният спътник на екзопланетите на НАСА (TESS) през 2018 г., космическият телескоп на НАСА Джеймс Уеб през 2020 г., Планетарните транзити и колебанията на звездите (PLATO) на Европейската космическа агенция през 2026 г. и атмосферното дистанционно управление на ESA датчици Инфрачервена екзопланета мисия с големи проучвания (Ариел) през 2028г.
Допълнителни ресурси
- Рочестърският технологичен институт: Газовите гиганти
- НАСА: Ако Юпитер и Сатурн са газови гиганти, бихте ли могли да летите право през тях?
- Катедра по астрономия на Университета в Аризона: газов гигант = планетите Джовиан
