Cum se explică compresia relativ mare a planetelor gigantice. Planetele sunt giganți

Pentru grup planete giganți include: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun.

Toate acestea planete(și în special Jupiter) sunt mari ca dimensiune și masă. De exemplu, Jupiter este de aproape 1320 de ori mai mare decât Pământul în volum și de 318 ori mai mare în masă.

Planete gigantice se rotesc foarte repede în jurul axelor lor; Ii ia uriașului Jupiter mai puțin de 10 ore pentru a finaliza o revoluție. Mai mult, zonele ecuatoriale planete giganți se rotesc mai repede decât cele polare, adică atunci când vitezele liniare ale punctelor în mișcarea lor în jurul axei sunt maxime, vitezele unghiulare sunt de asemenea maxime. Rezultatul rotației rapide este o compresie excelentă planete giganți (observabil în timpul observațiilor vizuale). Diferența dintre razele ecuatoriale și cele polare ale Pământului este de 21 km, iar pentru Jupiter este de 4400 km.

Planete gigantice sunt departe de Soare, și indiferent de natura anotimpurilor, acestea sunt întotdeauna dominate de temperaturi scăzute. Pe Jupiter nu există nicio schimbare de anotimpuri, din moment ce axa acesteia planete aproape perpendicular pe planul orbitei sale. Anotimpurile se schimbă într-un mod deosebit și planetă Uranus, din moment ce axa acestuia planeteînclinat faţă de planul orbital la un unghi de 8?.

Planete gigantice remarcat printr-un număr mare de sateliți; la mijlocul anului 2001, 28 dintre ele fuseseră deja descoperite la Jupiter, 30 la Saturn, 21 la Uranus și doar la Neptun - 8. O caracteristică remarcabilă planete giganți - inele care sunt deschise nu numai pe Saturn, ci și pe Jupiter, Uranus și Neptun.

Cea mai importantă caracteristică a structurii planete giganți lucru este aceste planete nu au suprafete dure imperfecțiunile. Această reprezentare este în acord cu densitățile medii scăzute planete giganți , compoziția lor chimică (ele constau în principal din elemente ușoare - hidrogen și heliu), rotație zonală rapidă și alte câteva date. În consecință, tot ceea ce poate fi văzut pe Jupiter și Saturn (la mai departe planete detaliile nu sunt vizibile deloc), apare în atmosferele extinse ale acestora planete. Pe Jupiter, chiar și la telescoapele mici, sunt vizibile dungi întinse de-a lungul ecuatorului. În straturile superioare ale atmosferei de hidrogen-heliu din Jupiter, se găsesc compuși chimici (de exemplu, metan și amoniac), hidrocarburi (etan, acetilenă), precum și diferiți compuși (inclusiv cei care conțin fosfor și sulf) sub formă de impurități, colorând detaliile atmosferei culori roșu-maro și galben. Astfel, în funcție de compoziția sa chimică planete gigantice puternic diferită de planete grup pământesc. Această diferență se datorează procesului educațional planetar sisteme.

Fotografiile transmise de la sonda spațială americană Pioneer și Voyager arată clar că gazul din atmosfera lui Jupiter este implicat într-o mișcare complexă, care este însoțită de formarea și dezintegrarea vortexurilor. Se presupune că Marea Pată Roșie (un oval cu semi-axe de 15 și 5 mii km), observată pe Jupiter de aproximativ 300 de ani, este și un vârtej imens și foarte stabil. Fluxuri de gaz în mișcare și puncte stabile sunt, de asemenea, vizibile în fotografiile lui Saturn transmise de stațiile interplanetare automate.

Voyager 2 a oferit, de asemenea, ocazia de a examina detaliile atmosferei lui Neptun.

Substanță de sub stratul de nor planete giganți , nu este disponibil pentru observare directă. Proprietățile sale pot fi apreciate din câteva date suplimentare. De exemplu, se presupune că în adâncuri planete giganți substanța trebuie să aibă o temperatură ridicată. Cum s-a ajuns la această concluzie? În primul rând, știind distanța dintre Jupiter și Soare, am calculat cantitatea de căldură pe care o primește Jupiter de la acesta. În al doilea rând, au determinat reflectivitatea atmosferei, ceea ce a făcut posibil să se afle câtă energie solară planetă se reflectă în spațiul cosmic. În cele din urmă, am calculat temperatura pe care ar trebui să o aibă planetă, situat la o distanță cunoscută de Soare. S-a dovedit a fi aproape de -160 C. Dar temperatura planete poate fi determinat direct prin studierea radiației sale infraroșii folosind echipamente sau instrumente de la sol instalate la bordul AWS. Astfel de măsurători au arătat că temperatura lui Jupiter este aproape de -130 C, adică mai mare decât cea calculată. În consecință, Jupiter emite de aproape 2 ori mai multă energie decât primește de la Soare. Acest lucru ne-a permis să concluzionam că planetă are propria sa sursă de energie.

Totalitatea tuturor informațiilor disponibile despre planete gigantice face posibilă construirea de modele ale structurii interne a acestor corpuri cerești, adică să se calculeze care sunt densitatea, presiunea și temperatura în interiorul lor. De exemplu, temperatura din apropierea centrului lui Jupiter atinge câteva zeci de mii de Kelvin.

Spre deosebire de planete Grupul terestre, care are crustă, manta și miez, pe Jupiter hidrogenul gazos, care face parte din atmosferă, trece în faza lichidă și apoi în faza solidă (metalic). Apariția unor astfel de stări agregate neobișnuite de hidrogen (în acest din urmă caz, devine un conductor de electricitate) este asociată cu o creștere bruscă a presiunii pe măsură ce se scufundă în adâncime. Deci, la o adâncime puțin mai mare de 0,9 rază planete, presiunea ajunge la 40 de milioane de atmosfere.

Este posibil ca odată cu rotația rapidă a substanței conducătoare de curent situate în regiunile centrale planete giganți , existența unor câmpuri magnetice semnificative ale acestora planete. Câmpul magnetic al lui Jupiter este deosebit de puternic. Este de multe ori mai mare decât câmpul magnetic al Pământului, iar polaritatea sa este inversă față de cea a Pământului (Pământul are un pol magnetic sudic lângă polul geografic nord). Un câmp magnetic planete prinde particulele încărcate care zboară de la Soare (ioni, protoni, electroni etc.), care se formează în jurul planete curele de particule de înaltă energie numite curele de radiații. Astfel de curele de la toți planete din grupul pământesc doar al nostru îl are planete. Centura de radiații a lui Jupiter se extinde pe o distanță de până la 2,5 milioane de km. Este de zeci de mii de ori mai intens decât pământesc. Particulele încărcate electric care se mișcă în centura de radiații a lui Jupiter emit unde radio în intervalul de lungimi de undă decimetru și decametru. Ca și pe Pământ, Jupiter experimentează aurore asociate cu patrunderea particulelor încărcate din centurile de radiații în atmosferă, precum și descărcări electrice puternice în atmosferă (furtuni).

Lectura: Sistemul solar: planete terestre și planete gigantice, corpuri mici ale sistemului solar

Sistemul solar este format din diferite tipuri de corpuri. Principalul, desigur, este soarele. Dar dacă nu iei în calcul, planetele sunt considerate elementele principale ale sistemului solar. Ele sunt al doilea cel mai important element după soare. Sistemul solar însuși poartă acest nume datorită faptului că soarele joacă un rol cheie aici, deoarece toate planetele se învârt în jurul soarelui.

Planete terestre


În prezent, există două grupuri de planete în Sistemul Solar. Primul grup sunt planetele terestre. Acestea includ Mercur, Venus, Pământ și, de asemenea, Marte. În această listă, toate sunt listate pe baza distanței de la Soare la fiecare dintre aceste planete. Și-au primit numele datorită faptului că proprietățile lor amintesc oarecum de caracteristicile planetei Pământ. Toate planetele terestre au o suprafață solidă. Particularitatea fiecăreia dintre aceste planete este că toate se rotesc diferit în jurul propriei axe. De exemplu, pentru Pământ, o rotație completă are loc într-o zi, adică 24 de ore, în timp ce pentru Venus, o rotație completă are loc în 243 de zile pământești.

Fiecare dintre planetele terestre are propria sa atmosferă. Variază în densitate și compoziție, dar există cu siguranță. De exemplu, în Venus este destul de dens, în timp ce în Mercur este aproape invizibil. De fapt, în acest moment există o opinie că Mercur nu are deloc atmosferă, totuși, de fapt, nu este cazul. Toate atmosferele planetelor terestre constau din substanțe ale căror molecule sunt relativ grele. De exemplu, atmosfera Pământului, Venus și Marte este formată din dioxid de carbon și vapori de apă. La rândul său, atmosfera lui Mercur este formată în principal din heliu.

În afară de atmosferă, toate planetele terestre au aproximativ aceeași compoziție chimică. În special, ele constau în principal din compuși de siliciu, precum și din fier. Cu toate acestea, aceste planete conțin și alte elemente, dar numărul lor nu este atât de mare.

O caracteristică a planetelor terestre este că în centrul lor există un nucleu de masă variabilă. În același timp, toate nucleele sunt în stare lichidă - singura excepție este Venus.

Fiecare dintre planetele terestre are propriile câmpuri magnetice. În același timp, pe Venus influența lor este aproape imperceptibilă, în timp ce pe Pământ, Mercur și Marte sunt destul de vizibile. În ceea ce privește Pământul, câmpurile sale magnetice nu stau într-un singur loc, ci se mișcă. Și deși viteza lor este extrem de scăzută în comparație cu conceptele umane, oamenii de știință sugerează că mișcarea câmpurilor poate duce ulterior la o schimbare a centurilor magnetice.

O altă caracteristică a planetelor terestre este că practic nu au sateliți naturali. În special, până în prezent au fost descoperite doar lângă Pământ și Marte.


Planete gigantice

Al doilea grup de planete se numește „planete gigantice”. Acestea includ Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Masa lor depășește semnificativ masa planetelor terestre.

Cel mai ușor gigant de astăzi este Uranus, cu toate acestea, masa lui depășește masa pământului

de aproximativ 14 ori și jumătate. Iar cea mai grea planetă din sistemul solar (cu excepția Soarelui) este Jupiter.

Niciuna dintre planetele gigantice nu are de fapt propria suprafață, deoarece toate sunt în stare gazoasă. Gazele care alcătuiesc aceste planete, pe măsură ce se apropie de centru sau ecuator, așa cum este numit, se transformă într-o stare lichidă. În acest sens, se poate observa diferența dintre caracteristicile de rotație a planetelor gigantice în jurul propriei axe. Trebuie remarcat faptul că durata unei revoluții complete este de maximum 18 ore. Între timp, fiecare strat al planetei se rotește în jurul axei sale cu viteze diferite. Această caracteristică se datorează faptului că planetele gigantice nu sunt solide. În acest sens, părțile lor individuale par să nu aibă legătură între ele.

În centrul tuturor planetelor gigantice există un mic nucleu solid. Cel mai probabil, una dintre principalele substanțe ale acestor planete este hidrogenul, care are caracteristici metalice. Datorită acestui fapt, acum s-a dovedit că planetele gigantice au propriul lor câmp magnetic. Cu toate acestea, în știință în acest moment există foarte puține dovezi convingătoare și o mulțime de contradicții care ar putea caracteriza planetele gigantice.

Caracteristica lor distinctivă este că astfel de planete au mulți sateliți naturali, precum și inele. În acest caz, inelele sunt mici grupuri de particule care se rotesc direct în jurul planetei și colectează diferite tipuri de particule mici care zboară prin apropiere.

În prezent, doar 9 planete mari sunt cunoscute oficial științei. Cu toate acestea, planetele terestre și planetele gigantice includ doar opt. A noua planetă, care este Pluto, nu se încadrează în niciuna dintre grupurile enumerate, deoarece este situată la o distanță foarte mare de Soare și practic nu este studiată. Singurul lucru care se poate spune despre Pluto este că starea sa este aproape de solid. În prezent, există speculații că Pluto nu este deloc o planetă. Această presupunere există de mai bine de 20 de ani, dar decizia de a exclude Pluto de pe lista planetelor nu a fost încă luată.

Corpuri mici ale sistemului solar

Pe lângă planete, în Sistemul Solar există o mulțime de tot felul de corpuri care sunt relativ mici ca greutate, care se numesc asteroizi, comete, planete mici și așa mai departe. În general, aceste corpuri cerești sunt incluse în grupul corpurilor cerești mici. Ele diferă de planete prin faptul că sunt solide, de dimensiuni relativ mici și se pot mișca în jurul Soarelui nu numai în direcția înainte, ci și în direcția opusă. Dimensiunile lor sunt mult mai mici în comparație cu oricare dintre planetele descoperite în prezent. Pierzând gravitația cosmică, corpurile cerești mici ale sistemului solar cad în straturile superioare ale atmosferei pământului, unde ard sau cad sub formă de meteoriți. Schimbarea stării corpurilor care orbitează alte planete nu a fost încă studiată.




Toate planetele enumerate (în special Jupiter) au mase și dimensiuni enorme. De exemplu, Jupiter a depășit Pământul în volum de aproape o mie și jumătate de ori și în masă de peste trei sute de ori.

Planeta gigantică se rotește destul de repede în jurul axei sale; Ii va lua uriașului Jupiter mai puțin de zece ore pentru a finaliza o revoluție. În același timp, zona ecuatorială a planetei gigantice se rotește mai repede decât cea polară, adică exact acolo unde viteza liniară a unui punct în mișcarea lui în jurul axei sale este maximă, viteza unghiulară este și ea maximă. Rezultatul rotației rapide este o compresie uriașă a planetei gigantice (observabilă în timpul observației vizuale). Diferența dintre razele polare și ecuatoriale ale Pământului a fost de douăzeci și unu de kilometri, iar pentru Jupiter este egală cu patru mii patru sute de kilometri.

Planeta gigantică este situată departe de Soare și, indiferent de natura anotimpului, este întotdeauna dominată de temperaturi scăzute. Pe Jupiter nu există deloc schimbare de sezon, deoarece axa acestei planete este aproape perpendiculară pe planul orbitei sale. Schimbarea anotimpurilor are loc și într-un mod original pe planeta Uranus, deoarece axa acestei planete este înclinată față de planurile orbitale la un unghi de opt grade.

Planeta gigantică se distinge printr-un număr mare de sateliți; Pe la mijlocul a două mii unu, Jupiter avea deja douăzeci și opt dintre ele, Saturn - treizeci, Uranus - douăzeci și unu și numai Neptun - opt. O caracteristică excelentă a planetei gigantice este inelul, care este deschis nu numai la Saturn, ci și la Uranus, Neptun și Jupiter.

O caracteristică importantă a construcției unei planete gigantice este că o astfel de planetă nu are o suprafață solidă. Această idee este în acord excelent cu frecvențele medii mici ale planetelor gigantice. În consecință, tot ceea ce poate fi văzut pe Saturn și Jupiter se întâmplă în atmosferele extinse ale acestei planete. Pe Jupiter, chiar și dungi care se extind de-a lungul ecuatorului sunt vizibile în telescoapele mici. În stratul superior al atmosferei hidrogen-heliu a lui Jupiter, compuși chimici (de exemplu, amoniac și metan), hidrocarburi (acetilenă, etan) și diferiți compuși care conțin sulf și fosfor, care pot colora părțile atmosferei în roșu-brun. și culorile galbene, pot fi găsite ca impurități. Astfel, din punct de vedere al compoziției chimice, planeta uriașă diferă puternic de planeta terestră.

Lectura: Sistemul solar: planete terestre și planete gigantice, corpuri mici ale sistemului solar

Sistemul solar este format din diferite tipuri de corpuri. Principalul, desigur, este soarele. Dar dacă nu iei în calcul, planetele sunt considerate elementele principale ale sistemului solar. Ele sunt al doilea cel mai important element după soare. Sistemul solar însuși poartă acest nume datorită faptului că soarele joacă un rol cheie aici, deoarece toate planetele se învârt în jurul soarelui.

Planete terestre


În prezent, există două grupuri de planete în Sistemul Solar. Primul grup sunt planetele terestre. Acestea includ Mercur, Venus, Pământ și, de asemenea, Marte. În această listă, toate sunt listate pe baza distanței de la Soare la fiecare dintre aceste planete. Și-au primit numele datorită faptului că proprietățile lor amintesc oarecum de caracteristicile planetei Pământ. Toate planetele terestre au o suprafață solidă. Particularitatea fiecăreia dintre aceste planete este că toate se rotesc diferit în jurul propriei axe. De exemplu, pentru Pământ, o rotație completă are loc într-o zi, adică 24 de ore, în timp ce pentru Venus, o rotație completă are loc în 243 de zile pământești.

Fiecare dintre planetele terestre are propria sa atmosferă. Variază în densitate și compoziție, dar există cu siguranță. De exemplu, în Venus este destul de dens, în timp ce în Mercur este aproape invizibil. De fapt, în acest moment există o opinie că Mercur nu are deloc atmosferă, totuși, de fapt, nu este cazul. Toate atmosferele planetelor terestre constau din substanțe ale căror molecule sunt relativ grele. De exemplu, atmosfera Pământului, Venus și Marte este formată din dioxid de carbon și vapori de apă. La rândul său, atmosfera lui Mercur este formată în principal din heliu.

În afară de atmosferă, toate planetele terestre au aproximativ aceeași compoziție chimică. În special, ele constau în principal din compuși de siliciu, precum și din fier. Cu toate acestea, aceste planete conțin și alte elemente, dar numărul lor nu este atât de mare.

O caracteristică a planetelor terestre este că în centrul lor există un nucleu de masă variabilă. În același timp, toate nucleele sunt în stare lichidă - singura excepție este Venus.

Fiecare dintre planetele terestre are propriile câmpuri magnetice. În același timp, pe Venus influența lor este aproape imperceptibilă, în timp ce pe Pământ, Mercur și Marte sunt destul de vizibile. În ceea ce privește Pământul, câmpurile sale magnetice nu stau într-un singur loc, ci se mișcă. Și deși viteza lor este extrem de scăzută în comparație cu conceptele umane, oamenii de știință sugerează că mișcarea câmpurilor poate duce ulterior la o schimbare a centurilor magnetice.

O altă caracteristică a planetelor terestre este că practic nu au sateliți naturali. În special, până în prezent au fost descoperite doar lângă Pământ și Marte.


Planete gigantice

Al doilea grup de planete se numește „planete gigantice”. Acestea includ Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun. Masa lor depășește semnificativ masa planetelor terestre.

Cel mai ușor gigant de astăzi este Uranus, cu toate acestea, masa lui depășește masa pământului

de aproximativ 14 ori și jumătate. Iar cea mai grea planetă din sistemul solar (cu excepția Soarelui) este Jupiter.

Niciuna dintre planetele gigantice nu are de fapt propria suprafață, deoarece toate sunt în stare gazoasă. Gazele care alcătuiesc aceste planete, pe măsură ce se apropie de centru sau ecuator, așa cum este numit, se transformă într-o stare lichidă. În acest sens, se poate observa diferența dintre caracteristicile de rotație a planetelor gigantice în jurul propriei axe. Trebuie remarcat faptul că durata unei revoluții complete este de maximum 18 ore. Între timp, fiecare strat al planetei se rotește în jurul axei sale cu viteze diferite. Această caracteristică se datorează faptului că planetele gigantice nu sunt solide. În acest sens, părțile lor individuale par să nu aibă legătură între ele.

În centrul tuturor planetelor gigantice există un mic nucleu solid. Cel mai probabil, una dintre principalele substanțe ale acestor planete este hidrogenul, care are caracteristici metalice. Datorită acestui fapt, acum s-a dovedit că planetele gigantice au propriul lor câmp magnetic. Cu toate acestea, în știință în acest moment există foarte puține dovezi convingătoare și o mulțime de contradicții care ar putea caracteriza planetele gigantice.

Caracteristica lor distinctivă este că astfel de planete au mulți sateliți naturali, precum și inele. În acest caz, inelele sunt mici grupuri de particule care se rotesc direct în jurul planetei și colectează diferite tipuri de particule mici care zboară prin apropiere.

În prezent, doar 9 planete mari sunt cunoscute oficial științei. Cu toate acestea, planetele terestre și planetele gigantice includ doar opt. A noua planetă, care este Pluto, nu se încadrează în niciuna dintre grupurile enumerate, deoarece este situată la o distanță foarte mare de Soare și practic nu este studiată. Singurul lucru care se poate spune despre Pluto este că starea sa este aproape de solid. În prezent, există speculații că Pluto nu este deloc o planetă. Această presupunere există de mai bine de 20 de ani, dar decizia de a exclude Pluto de pe lista planetelor nu a fost încă luată.

Corpuri mici ale sistemului solar

Pe lângă planete, în Sistemul Solar există o mulțime de tot felul de corpuri care sunt relativ mici ca greutate, care se numesc asteroizi, comete, planete mici și așa mai departe. În general, aceste corpuri cerești sunt incluse în grupul corpurilor cerești mici. Ele diferă de planete prin faptul că sunt solide, de dimensiuni relativ mici și se pot mișca în jurul Soarelui nu numai în direcția înainte, ci și în direcția opusă. Dimensiunile lor sunt mult mai mici în comparație cu oricare dintre planetele descoperite în prezent. Pierzând gravitația cosmică, corpurile cerești mici ale sistemului solar cad în straturile superioare ale atmosferei pământului, unde ard sau cad sub formă de meteoriți. Schimbarea stării corpurilor care orbitează alte planete nu a fost încă studiată.




Caracteristicile fizice ale planetelor Jupiter Saturn Uranus Neptun
Masa (în masele Pământului) 318 95.2 14.5 17.2
Diametru (în diametre de pământ) 11.2 9.5 4 3.9
Densitate, kg/m 3 1270 690 1290 1640
Perioada de rotație 9 ore 55 minute 10 ore și 40 de minute 17 h 14 min 16 h 7 min
Atmosfera: temperatura, °C; compoziție chimică 90% H, 10% He 96% H, 4% He 83% H, 15% He, 2% CH4 80% H, 19% He, 1% CH4
Numărul de sateliți 63 61 27 13
Numele celor mai mari sateliți Io, Europa, Ganymede, Callisto, Amalthea Titan, Rhea, Iapet, Dione, Tethys Ariel, Oberon, Umbriel, Desdemona, Julieta Triton, Nereid, Proteus, Larissa, Thalassa

După ce completați tabelul, trageți concluzii și indicați asemănările și diferențele dintre planetele gigantice.

Concluzii: Acestea sunt corpuri gazoase cu atmosfere puternice extinse, se rotesc rapid în jurul axelor lor, au mulți sateliți și toți au inele. Planetele gigantice nu au suprafață nici solidă, nici lichidă. Principalele componente ale tuturor planetelor gigantice sunt heliul și hidrogenul.

2. Faceți o comparație calitativă a proprietăților planetelor terestre și ale planetelor gigantice. Folosiți cuvintele: „înalt”, „jos”, „mare”, etc. În concluzie, indicați diferența fundamentală dintre planetele terestre și planetele gigantice

Concluzie: Planetele terestre au mase și dimensiuni semnificativ mai mici, dar densitate mai mare și nu au inele. Sunt situate mai aproape de Soare și se mișcă mai repede pe orbitele lor, dar se rotesc mai încet în jurul axei lor și sunt mai puțin comprimate la poli. De asemenea, au mult mai puțini sateliți.

3. Completează propozițiile

Particularitatea rotației planetelor gigantice în jurul axei lor este aceea că se rotesc în straturi: stratul planetei de lângă ecuator se rotește mai repede decât alte straturi.

Prezența atmosferelor dense și extinse pe Jupiter și Saturn se explică prin prin aceea că, atunci când s-au format, au atins rapid o astfel de masă încât ar putea reține mai mult oxigen.

Satelitul Saturn Titan are o atmosferă puternică formată în principal din azot.

Planetele gigantice au o densitate medie scăzută datorită faptul că atmosferele lor au o compoziție preponderent hidrogen-gel.

Existența inelelor a fost descoperită pe următoarele planete gigantice: Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun.

Jupiter emite mult mai multă energie termică decât primește de la Soare. Motivul pentru aceasta poate fi luat în considerare compresia treptată a planetei și procesul de dezintegrare radioactivă în adâncurile sale.



Acțiune