В групу планет гігантів увійшли Сатурн, Юпітер, Нептун і Уран. Всі перелічені планети (особливо Юпітер) мають великі маси та розміри. Наприклад, Юпітер за обсягом перевершив Землю майже півтори тисячі разів, а, по масі – більш ніж триста разів. Планета-гігант досить швидко обертається навколо своєї осі; менше десяти годин знадобиться величезному Юпітеру, щоб зробити 1 оборот. При цьому екваторіальна зона планети-гіганта обертається швидше за полярну, тобто саме там, де максимальна лінійна швидкість точки в її русі навколо осі, максимальна і кутова швидкість. Результат швидкого обертання - це величезне стиснення планети-гіганта (помітне при візуальному спостереженні). Різниця полярного та екваторіального радіусів Землі склала двадцять один кілометр, а у Юпітера вона дорівнює чотирьом тисячам чотирьомстам кілометрів.Планета-гігант знаходиться далеко від Сонця, і незалежно від характеру зміни пори року на ній завжди панує низька температура. На Юпітері немає зміни пори року взагалі, тому що вісь цієї планети практично перпендикулярна до площини її орбіти. Оригінально відбувається зміна пори року і на планеті Уран, оскільки вісь даної планети нахилена до площин орбіт під кутом вісім градусів. Планета-гігант відрізняється великою кількістю супутників; у Юпітера до середини дві тисячі першого року виявлено їх уже двадцять вісім, Сатурна – тридцять, Урана – двадцять один і лише у Нептуна – вісім. Чудова особливість планети-гіганта - кільце, яке відкрито не тільки у Сатурна, а й у Урана, Нептуна та Юпітера. Важливою особливістю побудови планети-гіганта є те, що така планета не має твердої поверхні. Ця вистава чудово узгоджується з маленькими середніми частотами планет-гігантів. Відповідно, все, що, виходить, розглянути на Сатурні та Юпітері, трапляється у протяжних атмосферах цієї планети. На Юпітері в невеликі телескопи помітні навіть смуги, витягнуті вздовж екватора. У верхньому шарі воднево-гелієвої атмосфери Юпітера у вигляді домішки можна зустріти хімічні сполуки (наприклад, аміак та метан), вуглеводні (ацетилен, етан) та різні з'єднання, що містять сірку та фосфор, здатні пофарбувати деталі атмосфери в червоно-коричневий та жовтий кольори. Так, за хімічним складом планета-гігант різко відрізняється від планети земної групи. Дивіться також: Загальна характеристикапланет земної групи
Планетами, що відносяться до земної групи, є наступні: Венера, Марс, Земля, Меркурій, Плутон – всі вони мають невеликі маси та розміри, їхня середня щільність у кілька разів перевершила щільність води; вони здатні повільно обертатися довкола особистих осей; у них мала кількість супутників (у Марса - два, у Землі - лише один...Планети-гіганти
На фотографіях, які були передані з борту американського АМС «Вояджер» та «Піонер», ясно видно, що в атмосфері Юпітера газ бере участь у непростому русі, що супроводжується розпадом та утворенням вихорів. Припускають, що Велика Червона Пляма на Юпітері, що спостерігається, близько трьохсот років у вигляді овалу з півосями п'ятнадцять і п'ять тисяч кілометрів так само представляє величезний…Характеристика планет-гігантів
На відміну від планети земних груп, наділених мантією, корою та ядром, на Юпітері є газоподібний водень, який входить до складу атмосфери, і може переходити у рідку, а потім у тверду фазу. Поява цих агрегатних протиприродних станів водню пов'язана з гострим підвищенням тиску в міру його занурення в глибину.

У нашій сонячній системі на сьогоднішній день вчені налічують вісім планет. Чотири планети Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун вчені виділяють в окрему групу "газових гігантів", разом вони становлять 99% маси речовини, яка знаходиться на орбітах обертання Сонця, що належать. У статті представлені самі цікаві фактипро планети-гіганти.

1. Візитною карткою Юпітера є смуги на його поверхні, Є кілька теорій щодо їх походження. Одна з теорій стверджує, що смуги з'явилися в результаті конвекції, цей процес має на увазі підігрів та піднімання одних шарів атмосфери, охолодження та опадання інших.
2. Велика червона пляма, розташована на Юпітері, атмосферне явище схоже на шторм, було відкрито ще XVII столітті. На планеті виявлено розряди блискавок, які втричі перевищують потужність земних. Швидкість поривів вітру перевищує 600 км/год, які формування обумовлено виходом тепла з надр газового гіганта.

   

3. Наразі астрономам відомо про існування 67 супутників планети Юпітер. Найбільші - Іо, Європа, Ганімед та Каллісто були відкриті у XVII столітті Галілео Галілеєм.

   

4. Якщо назва супутника Юпітера закінчується на «е», наприклад, Кармі, Пасіфі, це означає, що не обертаються в протилежний бік щодо осьового обертання газового гіганта.

   

5. У Юпітера найбільша у Сонячній системі швидкість обертання навколо своєї осі, Повний оборот планета здійснює за 9 год 50 хв. На Юпітері немає зміни пір року, це обумовлено невеликим нахилом осі, навколо якої обертається "гігант", трохи більше 3 градусів, для порівняння Земля має 23,5.

   

6. На північному полюсі Сатурна є шестикутник, утворений хмарами., причому його форма прагне правильної, причини його виникнення невідомі. На обох полюсах вчені виявили північні сяйва овальної та спіралеподібної форм.

   

7. Щоб зробити повний оборот, навколо Сонця Сатурну потрібно майже 30 земних років, але зміна дня і ночі за цей час відбувається всього ~10 разів. Різні частини цього газового гіганта обертаються з різною швидкістю, 1 зона має інтервал обертання 10 год 14 хв, 2 зона - 10 год, 34 хв, 3 зона - 10 год 39 хв.

   

8. З усієї групи планет гігантів у Сатурна найпомітніші кільця, складаються вони з частинок льоду.. Кільця Сатурна дуже тонкі, менше 1 кілометра, в 1921 весь світ вирішив, що кільця зникли, так сталося через те, що кільця стали під певним кутом і прилади того часу не дозволяли їх побачити.

   

9. Відкриття Урана сталося в 1781 астрономом Вільямом Гершелем, він став першою планетою, виявленою в сучасному світі. Спочатку цього Газового гіганта брали за зірку, пізніше за комету. Першою назвою планети було "Георг", на честь Георга III, який правив в Англії за часів її відкриття.

   

10. Атмосфера на 98% складається з водню та гелію, але на відміну від двох інших планет гігантів, Уран та Нептун у своїх надрах містять велика кількістьльоду. Атмосферні явища на Урані вкрай незначні, це зумовлено низькими температурами на планеті, він є найхолоднішою планетою у нашій сонячній системі.

    

11. Вісь обертання Урана зміщена під кутом майже 98 градусів щодо його обертання навколо Сонця, унаслідок чого до Сонця звернені поперемінно різні частини. День і ніч змінюють один одного поперемінно на полюсах кожні 42 земні роки.

    

12. Уран став другою планетою, у якої було виявлено систему кілець. Вчені схиляються до думки, що обручки сформувалися не разом з Ураном, а пізніше, при руйнуванні якогось його супутника. Налічують 13 кілець, внутрішні кільця сірого кольору, середні червоного, а два зовнішні синього.

    

13. За складом атмосфери і тіла Нептун найбільше нагадує Уран, але синій забарвлення йому надає значний вміст метану у атмосфері . Вчені припускають, що на цій планеті дмуть найшвидші вітри у всій Сонячній системі, до 2100 км/год. Можлива температура на поверхні -220 градусів, а в надрах планети 7000-7100.

    

14. З Землі Нептун можна спостерігати лише один раз за його рік(у день відкриття 26 вересня 1846, пізніше 2011 року). У 2011 році на Нептуні пройшов рівно рік з моменту його відкриття, він становив 164,79 земних років.

    

15. Найбільший супутник Нептуна, Трітон, обертається навколо планети у зворотному напрямку щодо її обертання. Рух Тритона відбувається по спіралі і приблизно через 10 мільйонів років буде зруйновано після подолання межі Роша.

    

Із зовнішнього астероїдного пояса (пояси Койпера). Орбіта Плутона, на відміну від орбіт великих планет всієї Сонячної системи(за винятком Меркурія) має більший нахил до екліптики та більший екс-центриситет.

Основна відмінність планет-гігантів від планет групи Землі - їх істотно великі маси і розміри. У той самий час щільності планет цієї групи значно менше щільностей планети земної групи. Це говорить про відмінність хімічного складу планет обох груп.

Всі планети-гіганти мають потужні атмосфери, в їх спектрах добре видно смуги поглинання метану і аміаку. Проте основними компонентами атмосфер цих планет є водень та гелій. Відсутність ліній поглинання цих елементів пояснюється тим, що за умов, що панують в атмосферах планет-гігантів, вони помітні лише в далекій ультрафіолетовій області спектра, недоступної для спостережень із Землі. Легковиявлені аміак і метан становлять насправді трохи більше 0,1% маси атмосфери планет-гігантів.

Характерними особливостями видимого диска планет-гігантів є паралельні екватори смуги, добре видимі на Юпітері та Сатурні, на фотографіях, зроблених із Землі, АМС «Вояд-жер-2».

Структура внутрішньої будови планет-гігантів має вигляд оболонок. Відмінності в будові виникають через різнорідність мас. Верхній шар хмар планет є видимою поверхнею. Хмари складаються з крапель і кристалів рідких і твердих метану та аміаку. Незважаючи на те, що смуги метану та аміаку в спектрах планет добре помітні, їх вміст в атмосфері не перевищує 5 . 10-2%. Нижче хмар лежить шар газорідкої атмосфери. Далі слідують шари молекулярного водню і металевого водню. Ці стани речовини в земних умовах отримати неможливо.

У будову Сатурна товщина шарів набагато менше (як набагато менше і розміри планети).

Будова Урана та Нептуна дуже проста, оскільки їх маси набагато менші. У них лише три оболонки: атмосфера, мантія з льодів та металосилікатне ядро.

Ядро

У самому центрі планет-гігантів розташоване метало-лікатне ядро. У ньому немає водню, але, можливо, є лід, незважаючи на температуру близько 23 000 K. Пояснюється це величезним тиском, що досягає 5 . 10 11 Па.

Всі планети-гіганти обертаються значно швидше за планети групи Землі. Причому вони відзначається цікава закономірність. Період обертання екваторіальних областей значно менший за період обертання поблизу полюсів. Такий закон обертання спостерігається і в Сонця. Очевидно, він уражає газоподібних тіл. Тому слід очікувати, що якщо у цих планет і є тверді ядра, то вони невеликі в порівнянні з їх потужними атмосферами.

Магнітне поле

Якщо серед планет групи Землі тільки сама Земля має значне магнітне поле, то для планет-гігантів характерні дуже сильні, набагато сильніші, ніж у Землі. магнітні поля. Це з швидшим обертанням цих планет.

У всіх планет-гігантів є супутники, кількість їх може сягати кількох десятків.

Планети-гіганти мають розвинені системи супутників. Так, Юпітер та Уран мають по два десятки, а Сатурн майже три десятки супутників. Більшість із них — це невеликі (максимум десятки кілометрів у поперечнику) крижані брили. Але деякі представляють великий науковий інтерес.

Супутник Сатурна - Титан і супутник Нептуна - Тритон привертають увагу дослідників тим, що на них є щільна атмосфера, що складається головним чином з азоту.

Планети-гіганти мають системи кілець. Кільця Сатурна видно навіть у аматорський телескоп. Вони були відкриті ще XVII в. голландцем X. Гюйгенсом. Кільця Юпітера були відкриті під час польоту КА «Піонер» на початку 70-х рр. ХХ ст. ХХ ст. Після цього найтоншими наземними спостереженнями були виявлені кільця в Урана і Нептуна. Їхнє існування було підтверджено у польоті космічного апарату «Вояджер».

Дослідження планет-гігантів важко тим, що вони розташовані дуже далеко. Тільки сучасні телескопи з їх приголомшливою роздільною здатністю дозволяють побачити на Юпітері об'єкти, розміри яких не перевищують десятків кілометрів. На Нептуні можна побачити деталі розміром у сотні кілометрів. Найважливіша інформація про природу планет-гігантів була отримана за допомогою низки АМС («Пі-онер-10», «Вояджер-1 і -2», «Галілео» та ін.).

ПРЕЗЕНТАЦІЯ НА ТЕМУ: ПЛАНЕТИ-ГІГАНТИ склала: Рахманіна Т.

Планети-гіганти дуже швидко обертаються довкола своїх осей; менше 10 годин потрібно величезному Юпітеру, щоб зробити один оборот. Причому, як з'ясувалося внаслідок наземних оптичних спостережень, екваторіальна зона планет-гігантів обертається швидше, ніж полярні. Результат швидкого обертання – велике стиснення планет-гігантів. Ці планети знаходяться далеко від Сонця, і незалежно від характеру, зміни пір року на них завжди панують низькі температури. На Юпітері взагалі немає зміни пір року, оскільки вісь цієї планети майже перпендикулярна до площини її орбіти.

Планети-гіганти відрізняються великою кількістю супутників; у Пітера їх виявлено до теперішнього часу 16, Сатурна – 17, Урана – 16 і лише у Нептуна – 8. Чудова особливість планет-гігантів – кільця, які відкриті усім планетах. Найважливіша особливість будови планет-гігантів у тому, що ці планети немає твердих поверхонь. На Юпітері навіть у невеликі телескопи помітні смуги, витягнуті вздовж екватора. У верхніх шарах воднево-гелієвої атмосфери Юпітера у вигляді домішок зустрічаються хімічні сполуки, атмосфери вуглеводні, а також різні сполуки, що фарбують деталі атмосфери червоно-коричневі та жовті кольори.

Система супутників Юпітера нагадують Сонячну систему у мініатюрі. Чотири супутники, відкриті Галілеєм, називають Галілеєвими супутниками, це ІО, Європа, Ганімед та Каллісто. Найближчий до Юпітера супутник Амальтея, а також усі далекі супутники, що знаходяться за межами орбіт Галілеєвих супутників, мають неправильну форму і цим нагадують малі планети сонячної системи.

З супутників Сатурна особливий інтерес представляє Титан, який має атмосферу. Вона майже повністю складається з азоту. Чудовий і Трітон – найбільший супутник Нептуна. Діаметр Трітона 2705 км. На Тритоні є атмосфера, що здебільшого складається з азоту. Тритон – селікатно-крижане небесне тіло, на ньому виявлені кратори, полярні шапки та навіть газові гейзери.

Першими були відкриті обручки Сатурна. Ще XIX століття англійський фізик Дж.Максвелл (1831-1879), який вивчав стійкість руху кілець Сатурна, і навіть російський астрофізик А.А.Белопольский (1854-1934) довели, що кільця Сатурна неможливо знайти суцільними. З Землі кращі телескопи видно кілька кілець, розділених проміжками. Кільця дуже широкі: вони тягнуться над хмарним шаром планети на 60 тисяч кілометрів. Кожне складається з частинок і брил, що рухаються своїми орбітами навколо Сатурна. Товщина ж кілець трохи більше 1 км.

Тому коли Земля при своєму русі навколо Сонця опиняється в площині кілець Сатурна, кільця перестаю бути видимими: нам здається, що вони зникають. Не виключено, що речовина, з якої складаються кільця, не увійшло до складу планет та їхніх великих супутників під час формування цих небесних тіл. У 1977 році були відкриті кільця в Урана, в 1979 - у Юпітера, в 1989 - у Нептуна. На можливість існування кілець у всіх планет-гігантівще 1960 року вказував відомий астроном С.К.Всехсвятский.

Питання та завдання: 1. Чим відрізняється за своїми основними фізичними характеристиками планети-гіганти від планет земної групи? 2. Якою є особливість обертання планет-гігантів навколо осі? 3. Яка особливість будови планет-гігантів? 4. Що є кільцями планет? 5. Чому іноді навіть у великі телескопи не видно кільця Сатурна? 6. Що Ви знаєте про Юпітера і Сатурна?

Спасибі за увагу!!!

Планети-гіганти розташувалися за орбітами астероїдів Головного Поясу. Це, як їх віддаленості від Сонця, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Вже давно астрономи знають, що планети-гіганти набагато більші й масивніші за планети земної групи. Найлегший гігант – Уран – у 14,5 рази масивніший за Землю. Але навіть найпотужніша планета Сонячної системи – Юпітер – у 1 000 разів поступається у цьому показнику Сонцю. Втім, треба сказати, що за астрономічними мірками цю різницю можна назвати значною, але не величезною. У той же час щільність планет гігантів 3-7 разів поступається щільністю планет земної групи.

Планети-гіганти: характеристики

Планети-гіганти дуже швидко обертаються довкола своїх осей; менше 10 год потрібно величезному Юпітеру, щоб зробити один оборот. Причому екваторіальні зони планет-гігантів обертаються швидше, ніж полярні, Т. е. там, де максимальні лінійні швидкості точок в їх русі навколо осі, максимальні та кутові швидкості. Результат швидкого обертання – велике стиснення планет-гігантів (помітне при візуальних спостереженнях). Різниця екваторіального та полярного радіусів Землі становить 21 км, а у Юпітера вона дорівнює 4400 км.

Планети-гіганти знаходяться далеко від Сонця, і незалежно від характеру зміни пір року на них завжди панують низькі температури. На Юпітері взагалі немає зміни пір року, оскільки вісь цієї планети майже перпендикулярна до площини її орбіти. Своєрідно відбувається зміна пір року і планети Уран, оскільки вісь цієї планети нахилена до площині орбіти під кутом 8 град.

Планети-гіганти відрізняються великою кількістю супутників; у Юпітера їх виявлено до теперішнього часу 16, Сатурна – 17, Урана – 16 і лише у Нептуна – 8. Чудова особливість планет-гігантів – кільця, які відкриті не тільки у Сатурна, а й у Юпітера, Урана та Нептуна.

Хімічний склад планет-гігантів

Речовина, з якої складені тіла Сонячної системи, можна умовно поділити на три групи. По-перше, це гірські породи, що складаються з різних мінералів, які добре відомі на Землі. Сучасні знаннядозволяють прогнозувати характер глибинних порід, у тому числі складаються земні надра. Аналіз доступного в даний час позаземної речовини показав його загальну подібність до речовини земної за хімічним і мінералогічним складом. Основними мінералоутворюючими елементами завжди є кремній, залізо, алюміній, магній і титан в окисленому стані, тобто при значному включенні кисню в хімічні сполуки.Середня температура плавлення цих матеріалів досягає близько 2000 К. Умовно цю групу можна назвати "земною речовиною".

Вуглець, азот, кисень і в меншій кількості водень, що входить до деяких хімічних сполук, складають поширену групу планетних летючих речовин. Як газів ці елементи утворюють атмосфери окремих планет чи великих супутників. Але найчастіше леткі компоненти речовини Сонячної системи існують при температурах нижче 273 К у твердому стані, тобто у вигляді льоду. Тому цю групу назвемо умовно "льодами".

Зрештою, такі гази, як водень і гелій, що найбільш рясно зустрічаються на Сонці, з невеликими домішками неону, аргону та деяких інших елементів віднесемо до групи "сонячної речовини".Температура кипіння подібної суміші становить близько 15 К.

Нижче екватора добре видно Велику темну пляму Юпітер і Сатурн, їх атмосфери складаються з легких елементів: водню та гелію. Уран і Нептун значною мірою містять метан (CH4), аміак (NH3), воду та інші не надто важкі сполуки. Інші елементи також є, але їх набагато менше. Вчені з'ясували, що зі збільшенням маси гіганта зростає та його атмосфера. Отже, найбільшою атмосферою має Юпітер. Уран та Нептун, близькі за масою, мало відрізняються і своїми атмосферами. Сатурн займає проміжне положення. Різниця в хімічному складігігантів зумовлено перебігом еволюції Сонячної системи.

Повернутись