Пятая планета от солнца газовый гигант

Планета Юпитер

Юпитер — это пятая планета от Солнца, самая большая в Солнечной системе. На данный момент известны 79 спутников Юпитера (возможно существует и больше). Юпитер вращается на орбите около 778 млн км от Солнца.

Это газовый гигант и у него нет твёрдой поверхности. Если у Юпитера есть твёрдое внутреннее ядро, то наиболее вероятно, оно размером с Землю. Состав атмосферы этой планеты в основном — водород и гелий.

Первые подробные наблюдения о Юпитере сделал Галилео Галилей в 1610 году, но эта планета известна ещё с древних времён.

В римской мифологии Юпитер (древнегреческий Зевс) правил небом и являлся верховным богом как царь среди богов. Таким образом и самая большая планета Солнечной системы была названа именем царя богов.

Большое Красное Пятно (овальное, его видно на фотографии) — это гигантский шторм, который по размеру больше Земли, он бушует уже сотни лет. Полосы и завитки (их тоже видно на фотографии) являются холодными ветреными облаками из аммиака и воды, которые плавают в атмосфере из водорода и гелия.

Юпитерианский день равен примерно 10 часам, а год на Юпитере (обращение вокруг Солнца) — 12 земным годам (т.е. там короткий день и длинный год).

В 1979 году у этой планеты была обнаружена система слабых колец (состоит больше из пыли).

Характеристика

Спутники Юпитера

На данный момент у Юпитера насчитывается 79 спутников (ещё их называют лунами). Из них 53 уже имеют названия и ещё 26 ожидают официального подтверждения.

Некоторые из них:

• Ганимед (самый большой спутник в Солнечной системе, один из 4-х Галилеевых спутников)
• Ио (самый близкий к планете из 4-х Галилеевых спутников)
• Каллисто (2-ой по размеру, один из 4-х Галилеевых спутников)
• Европа (самый небольшой из 4-х Галилеевых спутников)
• Дия (нерегулярный спутник)

Кроме спутников у этой планеты есть и система слабых колец, которая состоит в основном из пыли.

Почему у Юпитера столько спутников?

Газовые гиганты, такие как Юпитер, настолько огромны, что могут привлекать больше спутников (существует связь между массой объекта и силой его гравитационного поля). Таким образом у Юпитера очень много спутников из-за очень сильного гравитационного поля и магнитосферы.

Ещё одна причина — большая отдалённость от Солнца. Газовые гиганты (Юпитер) громадные, но звёзды (Солнце) ещё больше и их гравитационные поля сильнее. Если бы Солнце подошло к Юпитеру очень близко, то могло бы «украсть» спутники этого газового гиганта (и чем дальше от Солнца, тем слабее его гравитационное притяжение). Эта огромная планета находится очень далеко от Солнца и таким образом избегает «кражи» спутников.

Атмосфера, поверхность и строение Юпитера

Атмосфера

Газовый гигант почти полностью состоит из:

• водорода (около 90% атмосферы)
• гелия (около 10%)
• небольших следов других газов (аммиак, сера, метан, водяной пар)

Облака, которые видны на фотографиях состоят из аммиака, а под ними ещё находятся и другие — водяные облака.

Красочные полосы и завитки Юпитера формируются посредством холодных ветреных облаков из аммиака и воды — они плавают в атмосфере водорода и гелия. На протяжении более 200 лет интенсивность цвета и ширина полос видоизменялись, но эти ветры остались прежними.

Большое Красное Пятно — самый большой атмосферный вихрь Солнечной системы, размером больше Земли и ему не менее 300 лет. Разные цвета (красный, оранжевый и др.) появляются в результате химических реакций, которые вызваны такими процессами как молния.

Поверхность

У Юпитера нет твёрдой поверхности, на которую можно приземлиться. Ещё на поверхности Юпитера действует очень сильная гравитация. Сила тяжести Юпитера в 2,5 раза больше силы тяжести Земли (если ваш вес на Земле 100 кг, то на Юпитере будет 250 кг).

На самом деле, конечно твёрдой поверхности нет, поэтому если вы попытаетесь на неё встать, то «утонете» в планете.

Строение

Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода и гелия. Вглубь атмосферы давление и температура повышаются, таким образом газообразный водород превращается в жидкость. Так Юпитер имеет самый большой океан в Солнечной системе — океан не из воды, а из водорода.

Возможно на полпути к центру планеты давление становится очень высоким, делая жидкость электропроводящей подобно металлу. Также учёные считают, что быстрое вращение планеты вызывает электрические токи в этой области, и именно это создаёт его мощное магнитное поле.

До сих пор неизвестно, имеет ли Юпитер ядро в центре из твёрдого материала или жидкого, но учёные считают, что его температура может доходить до +50 000 °C.

Источник

Гипотеза о пятом газовом гиганте

Вы будете перенаправлены на Автор24

Исследованием состава нашей Солнечной системы заняты во многих странах мира десятки научных коллективов. Особенно много важных результатов получено в последнее время.

В настоящее время официально принято, что в состав Солнечной системы входят следующие планеты:

1. Меркурий (в 1631 году астрономы в первый раз наблюдали проход планеты по диску Солнца).
2. Венера (в 1610 году Галилей проводил наблюдения за фазами Венеры).
3. Земля.
4. Марс (В 1605 г. И. Кеплер доказал, что Марс движется по эллиптической орбите).
5. Юпитер (В 1610 году Галилей наблюдал планету и ее спутники в телескоп).
6. Сатурн (В 1610 г. первое наблюдение планеты Галилеем в телескоп).
7. Уран (В 1690г. Уран был описан как звезда и только в 1781 г. У. Гершелем показал, что это планета).
8. Нептун (1846 г. открытие Нептуна).
9. Плутон (Открыт только в 1939 г).

Готовые работы на аналогичную тему

Нептун был открыт благодаря тому, что астрономы пытались найти причину отклонений в орбите Урана. Исследуя орбиту Нептуна, исследователи пришли к выводу, о том, что, скорее всего, в нашей системе существует еще одна планета, которая находится от нас на еще большем расстоянии. Поиски длились более 20 лет, до тех пор, пока в 1930 году К. Томбо не сообщил об открытии слабо видимой планеты, которую назвали Плутон.

Газовые гиганты

Планеты, которые по большей части состоят из газов, не обладающие твердой оболочкой, называют газовыми гигантами. В солнечной системе из четыре:

У этих планет отсутствует резкая граница между ядром, оболочкой и атмосферой. Ученые не могут твердо сказать даже, имеется ли у данных планет ядро.

Согласно современным гипотезам о возникновении нашего мира считается, что газовые гиганты существенно моложе планет земной группы.

Давление в атмосфере газовых гигантов увеличивается при продвижении к их центру. Полагают, что давление около центра планеты настолько большое, что водород становится жидким.

Газовые гиганты вращаются около своих осей с угловой скоростью, большей, чем твердые планеты. Газовые планеты выделяют тепла больше, чем получают от Солнца.

Гипотетические планеты

Ученые на протяжении всей истории развития астрономии делали предположения о существовании тех или иных небесных тел. Так, относительно планеты Нептун первоначально высказали предположения о ее существовании, хотя не видели.

Некоторые планеты, возможно, существовали в прошлом.

В начале XIX века ученые знали, что существуют все большие планеты Солнечной системы, за исключением Нептуна. К тому времени уже были открыты законы Ньютона, которые применялись для описания движения планет. Исследователи соотнесли свои вычисления и наблюдения за движением Урана и получилось, что теоретически предсказанное движение не совпадает с наблюдаемым. Тогда ученые поставили вопрос о возможном существовании невидимой им планеты, которая искривляет траекторию движения Урана.

Был найден Нептун, но его гравитации было недостаточно для того, чтобы объяснить наблюдаемый эффект. Предположили, что имеется еще одна планета, назвали ее планетой Х.

Поиски планеты Х длились долго. Астрономы обнаружили Плутон, но и его массы было недостаточно, чтобы объяснить искривление траектории Урана. Эти поиски продолжались до тех пор, пока исследования при помощи зонда Вояджер -2 показали, что масса Нептуна вычислена неправильно. Проведенные вновь вычисления пояснили ситуацию с траекторией Урана.

Исследуя движения планет, И. Кеплер отметил наличие большой области между орбитами Марса и Юпитера. Ученый предположил, что в этой области располагается неизвестная планета, но искать ее не стал. Другие астрономы озадачились этой проблемой, организовывались исследовательские группы, поиски длились годами. В месте поисков Д. Пиацци нашел некоторый объект, который назвали Церера. Но Церера оказалась слишком маленькой, чтобы ее можно было назвать планетой. Сегодня ее иногда относят к карликовым планетам.

Имеются гипотезы, что примерно 4,4 млрд. лет назад с нашей планетой столкнулась другая планета, которую именуют Тейя. По одной из гипотез этот удар привел к образованию Луны.

Математик У. Леверье обнаружил, что перигелий Меркурия перемещается около Солнца быстрее, чем дают теоретические вычисления. Расхождение не было большим, но ученый был прав. Было сделано предположение, что несоответствие теории и наблюдения вызывается гравитацией какой –то неоткрытой планеты, которая должна вращаться внутри орбиты Меркурия. Эту планету назвали Вулканом.

В 1915 году после опубликования Эйнштейном общей теории относительности и проведения повторных вычислений орбиты Меркурия оказалось, что движение планеты предсказано верно и никакого Вулкана нет и не должно быть.

Модель Ниццы

Одним из сценариев развития Солнечной системы является так называемая модель Ниццы. Разработкой данной модели занимались ученые обсерватории города Ниццы, отсюда название. В этой модели предполагается, что планеты-гиганты Солнечной системы, первоначально размещались компактно и переместились в их теперешние положения, после того как произошло рассеяние протопланетного газового диска. В данной динамической модели применяется механизм перемещения планет – гигантов для пояснения событий, которые в ней происходили, например, наличие малых тел в системе, образование облака Оорта, позднюю тяжелую бомбардировку нашей системы. Модель Ниццы в настоящее время считается удачным описанием раннего развития Солнечной системы, так как с ее помощью адекватно объяснены многие особенности нашей системы. Данная модель признана не всеми учеными астрофизиками.

После проведения моделирования эволюции орбит при возникновении Солнечной системы, было получено, что Юпитер был на существенно большем расстоянии от Солнца, чем в настоящее время.

1. Смещение этого газового гиганта могла состояться за счет того, что могли бы быть вытеснены малые тела за пределы системы. Однако этот вариант развития событий заставил столкнуться Землю, Марс и Венеру.
2. Другим вариантом изменения положения Юпитера мог бы быть его «прыжок» с одновременным выталкиванием Урана или Нептуна.
3. Возможно, что при возникновении Солнечной системы было не четыре, а пять планет газовых-гигантов. В этом случае этого гигант был «изгнан» Юпитером, ушел на удаленную орбиту или оказался вне пределов Солнечной системы. К косвенным доказательствам этой гипотезы относят открытие планет – сирот, вытолкнутых за пределы системы.

Источник

Пятый гигант Солнечной системы

Планета размером с Уран присутствовала в Солнечной системе, когда последней было всего 600 миллионов лет от роду. Таков основной вывод нового моделирования эволюции нашей планетной семьи.

В пору своего формирования Солнечная система была устроена далеко не так, как она выглядит теперь. К примеру, учёные уже вычислили, что планеты-гиганты рождались на несколько иных позициях. Только потом, вследствие динамической нестабильности, они перемещались до тех пор, пока орбиты всех тел не успокоились в том положении, что мы видим ныне.

Но в этих построениях было одно слабое звено – Земля. Учёные в США провели подробное моделирование эволюции орбит планет в пору юности Солнечной системы, используя в качестве ключей анализ числа и расположения современных транснептуновых объектов.

Оказалось, что в далёком прошлом Юпитер находился дальше от Солнца, но за счёт рассеивания большинства малых тел во внешние пределы системы сам постепенно сместился внутрь неё.

И всё бы складывалось хорошо, но в процессе такого перемещения газовый гигант должен был передать большой импульс и внутренним планетам, вызывая с большой вероятностью столкновение Земли с Марсом или Венерой.

Избежать этого можно было, только если Юпитер смещался к Солнцу быстро (прыжком), одновременно отталкивая наружу Уран или Нептун. Авторы работы просчитали и такой сценарий, но увидели, что Уран либо Нептун непременно выталкиваются из Солнечной системы прочь.

Поскольку ни разрушения Земли и Марса, ни потери Нептуна не случилось, события развивались иначе.

Расчёты показали, что увязать имеющиеся данные о прошлом с нынешними орбитами миров удаётся просто замечательно, стоит только допустить, что при рождении Солнечной системы планет-гигантов в ней было не четыре, а пять! Этот-то пятый газовый гигант, с массой примерно как у Урана или Нептуна, и был выброшен Юпитером в межзвёздное пространство.

«Предположение о том, что Солнечная система содержала более четырёх планет-гигантов на начальном этапе и выбросила некоторые из них, представляется вполне правдоподобным в связи с недавним открытием большого количества свободно плавающих планет в межзвёздном пространстве. Это открытие указывает, что процесс выброса планет может быть обычным явлением», — заключает автор работы Дэвид Несворни (David Nesvorny) из Юго-Западного исследовательского института.

Расчёты Дэвида приведены в статье Astrophysical Journal Letters

Источник

Газовый гигант. Часть_1

На расстоянии 778 миллионов километров от Солнца располагается удивительный объект — планета, масса которой в 318 раз превышает массу Земли [1]. Далекий мир состоит преимущественно из двух самых распространенных элементов во Вселенной – водорода и гелия. Исполинский газовый сгусток собрал вокруг себя многочисленное семейство из 79-ти спутников, наибольшие из которых размерами соперничают с планетами земной группы. Это Юпитер – крупнейшая и, возможно, интереснейшая из восьми ближайших к нам планет.

В ледяной пустоте

Путь Юпитера вокруг Солнца мало отличается от окружности, как и у других планет Солнечной системы. Газовый гигант не удаляется от светила дальше, чем на 778 миллионов км и приближается до 740 миллионов км в ближней точке орбиты [2]. Полный оборот вокруг Солнца планета совершает за 11,86 земных лет [2].

Юпитер находится в 5,2 раза дальше от Солнца, чем Земля и получает в 27 раз меньше солнечного излучения на единицу поверхности. Температура нижних слоев стратосферы Юпитера может опускаться до значения 160 градусов ниже нуля по шкале Цельсия [3] . В газовой оболочке планеты дрейфуют необычные для обитателей Земли облака из аммиачного льда и твердых частиц гидросульфида аммония [4] .

Юпитер не имеет твердой поверхности, поэтому периоды обращения экваториальных и полярных областей планеты различаются и составляют 9 часов 51 минута и 9 часов 56 минут соответственно [1]. Быстрое вращение создает центробежную силу, из-за чего экваториальный диаметр газового гиганта на 6,5% превышает расстояние между южным и северным полюсами [1].

Угол между экваториальной плоскостью планеты и плоскостью орбиты составляет 3,12 градуса [1]. Это небольшая величина, поэтому на Юпитере отсутствует смена времен года.

Газовый гигант в одиннадцать раз больше Земли. Экваториальный радиус Юпитера составляет 71 398 км [1]. Средняя плотность планеты невелика и лишь на тридцать три процента превышает плотность воды [1].

В атмосфере Юпитера протяженностью 3000 км дуют сильные ветры, скорость которых превышает 100 м/с [5] . Быстрое вращение планеты создает на поверхности узор из темных и светлых полос, параллельных экватору.

Химический состав атмосферы сходен с химическим составом недр планеты. Газовая оболочка по массе состоит на 76% из водорода и на 24% из гелия [6] . В небольших количествах содержатся углеводороды, вода, инертные газы и другие элементы и соединения.

Атмосфера Юпитера динамична, в газовой оболочке возникают и видоизменяются вихри, крупнейший из которых – Большое Красное Пятно или БКП – представляет собой долгоживущий вихрь антициклонического типа. Астрономы наблюдают это образование на протяжении трех с половиной столетий.

В любительский телескоп БКП выглядит как небольшой овал красноватого цвета. В действительности размер вихря в полтора раза превышает диаметр Земли.

Межпланетные автоматические станции фиксируют в атмосфере Юпитера молнии и полярные сияния, масштабы которых многократно превосходят аналогичные явления в земной атмосфере.

1. Система Сатурна : Сб. статей. Пер. с англ. — М. : Мир, 1990. — 464 с.

2. Струве О., Линдс Б., Пилланс Э. Элементарная астрономия : Пер. с англ. — М.: Наука, 1964. — 468 с.

3-6 — статьи научных обществ и учреждений по ссылкам в тексте.

Ставьте «Like», оставляйте комментарии и подписывайтесь на канал «Галактика» , если вам понравилась наша статья.

Источник