Планеты-гиганты: крупнейшие планеты в Солнечной системе

Спутники планет-гигантов

У любой планеты этой группы есть свои спутники, причем в многочисленном количестве. Особенно много их у Юпитера и Сатурна. Причем постоянно открываются и исследуются новые спутники, поэтому их число время от времени растет. Минимальные объемы и массу спутников не установили, из-за чего у Сатурна эти показатели приблизительные: если рядом с ним находят объект диаметром около 30 метров, то считать его спутником или все-таки частью кольцевой системы?

Среди спутников гигантских планет тех, которые небольших размеров, гораздо больше, чем те, что огромные. Маленькие спутники – это обычно глыбы, не сформированные в шар, чаще всего они ледяные. При размере меньше 500 километров, они не могут при помощи собственных гравитационных сил стать правильной формы. На вид они напоминают астероиды и ядра комет. Возможно, что какие-то из них как раз и являются чем-то подобным, потому что их движение происходит вдалеке от планет, причем по довольно необычным орбитальным направлениям. Планета, возможно, присвоила их, а спустя какой-то временной период может снова лишиться. Небольшие спутники, которые похожи на астероиды, еще довольно плохо исследованы.

Каждый небольшой спутник имеет на себе множественные отметины от ударов. Это происходит потому, что иногда между ними, а также между оказавшимися случайно в этом месте телами происходят столкновения. Частицы могут стать раздробленными или же, наоборот, соединиться в одно целое. Именно по этой причине выяснить их историческое возникновение – дело очень затруднительное. Но все же среди массы спутников есть и такие, которые связаны с планетой на уровне генетики, потому как их движение происходит неподалеку от планеты в плоскости экватора. Поэтому, скорее всего, такие спутники имеют то же происхождение, что и планеты, к которым они пристроены.

Наиболее интересны большие спутники-планеты. Юпитер имеет в наличии четыре подобных спутника, а у Сатурна – один. Эти спутники по своим свойствам практически невозможно отличить от обычных планет. Просто они двигаются не только под солнечным контролем, но и под контролем более крупными планетами.

Наглядная модель Солнечной системы

Планеты — гиганты

Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.

Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден

Юпитер

Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.

Юпитер, снимок зонда Вояджер-1

Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.

Сатурн

Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.

Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году

Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.

Уран

Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.

Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году

Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.

Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.

Нептун

Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.

Нептун, вид с Вояджера-2

По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.

Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.

Планеты Солнечной системы
Карликовые планеты	Плутон· Церера· Хаумеа· Макемаке· Эрида
Планеты Земной группы	Меркурий· Венера· Земля· Марс
Газовые гиганты	Юпитер· Сатурн· Уран· Нептун

Структура Вселенной

Вселенная необъятна, ее размеры невообразимы, но научный подход предполагает, что любое сложное понятие можно разложить «по полочкам» — структурировать, выделить более простые и понятные составные части. Так какая структура у Вселенной, какое ее строение? Примите за аналогию ваш почтовый адрес: вы пишите страну, затем область, населенный пункт, улицу, номер дома и, наконец, номер квартиры. Заметьте, самым крупным понятием в адресе является название страны. Так произошло, потому что следующим, более крупным, обобщающим понятием является название нашей планеты. Но в рамках почтового адреса указывать планету не имеет смысла, потому что и так понятно, что все люди живут на Земле.

А теперь попробуем узнать «адрес» Земли во Вселенной, но пойдем поступательно от меньшего в большему.

Планетарная система

Земля находится в Солнечной системе. В центре системы расположена звезда Солнце, а все прочие космические объекты системы под действием гравитации вращаются вокруг нее. Это обусловлено тем, что масса звезды составляет 99,866% от массы всей системы. Под прочими космическими объектами подразумеваются планеты со спутниками, карликовые планеты и малые тела навроде астероидов.

Галактика

Галактика — это связанная гравитацией система из звезд с их планетарными системами, межзвездного газа и пыли. Все объекты в галактике движутся вокруг общего центра масс. А Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь. По типу (и форме) наша галактика — спиральная с перемычкой, поэтому выделяются так называемые галактические рукава. В Млечном Пути таких рукавов пять (в порядке удаленности от ядра галактики): Лебедя, Центавра, Стрельца, Ориона и Персея. Солнечная система — в рукаве Ориона.

Скопление галактик

Системы галактик, как можно предположить из предыдущих понятий, тоже связаны гравитацией. Увеличиваются массы и расстояния, но принцип сохраняется. Три крупные галактики (наш Млечный путь, а также Андромеда и Треугольник) и несколько десятков соседних карликовых галактик составляют Местную группу галактик. В поперечнике Местная группа имеет около 1 мегапарсека, а ее центр масс — на границе галактик Млечный Путь и Андромеда.

Сверхскопление галактик

Если сгруппировать скопления галактик, то получатся сверхскопления галактик! Сверхскопления включают в себя множество скоплений и межзвездное пространство между ними. Например, Сверхскопление Девы имеет размер около 200 миллионов световых лет и включает в себя порядка 100 групп и скоплений. Оно известно и под другим названием: как Местное сверхскопление галактик, потому что именно в него входит Местная группа галактик, а, значит, в конечном итоге и Земля. Сверхскопление Девы притягивается к Великому Аттрактору, который выступает в роли гравитационного центра и обладает массой в десятки тысяч Млечных Путей. То и другое является частью Ланиакеи, еще большего сверхскопления. Если продолжить укрупнение, то Ланиакея — часть комплекса сверхскоплений Рыб-Кита.

Галактическая нить

Галактическая нить — самое крупное структурное понятие во Вселенной. Другие названия: филамент («нить» в переводе с английского) или комплекс сверхскоплений. Также нить может называться стеной, если одна из ее полуосей в продольном сечении существенно превышает другую. Пустоты между галактическими нитями называются войдами, т.е. именно что пустотами, которые, как предполагается, заполнены темной материей. Определены и найдены следующие галактические нити: Нить Волосы Вероники, Нить Персея-Пегаса, Нить Большой Медведицы, Нить Рыси-Большой Медведицы, Великая стена CfA2 (Великая Северная Стена), Стена Скульптора (Великая Южная Стена), Великая стена Слоуна, Великая стена Геркулес-Северная Корона, Стена Журавль, Стена Печь. Общее количество открытых галактических нитей укладывается всего-навсего в полтора десятка, но можно ожидать скорые новые открытия. А какая же из них — «родная» нам? Нить Персея-Пегаса! Она образуется из двух сверхскоплений галактик: нашего сверхскопления Рыб-Кита и соседнего Персея-Рыб.

В итоге, «космический адрес» нашей планеты во Вселенной такой: Галактическая Нить Персея-Пегаса, комплекс сверхскоплений Рыб-Кита, Ланиакея, сверхскопление Девы, Местная группа галактик, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Солнечная система, планета Земля. До востребования!

Большое Красное Пятно и его влияние на погоду Юпитера

При буре ветер разгоняется от 360 км/ч до 620 км/ч. Причем порой для появления достаточно всего нескольких часов.

Галилео появился возле Юпитера в 1990-х гг., а Вояджер-1 сделал великолепный снимок с облаками

Один шторм считают наиболее примечательным – Большое Красное Пятно Юпитера, за которым непрерывно следят с 1660-х гг. Впервые наблюдал Джованни Кассини. С каждым годом он сокращается и в 2012 году появилась мысль, что однажды просто исчезнет.

Это одна из примечательных особенностей планеты. Расположена на 22° южнее экваториальной линии, а в ширину простирается на 44000 км, что больше земного диаметра. Совершает обороты против часовой стрелки.

Он не соответствует атмосферному движению: ускоряется или замедляется. Несколько раз менял свою позицию.

Метеорологические явления 

Также на планете Юпитер есть погода земного типа. Речь идет о молниях, которые могут быть связаны с тонким слоем водных облаков, расположенных в основе аммиачного слоя.

Композитные изображения рентгеновской обсерватории Чандра и телескопа Хаббл, демонстрирующие гиперэнергичные сияния на Юпитере

Присутствие водного слоя привело к разделению заряда, в котором нуждается молния. Причем молнии на Юпитере в 1000 раз по мощности превосходят земные.

Анимация движения облаков на Юпитере

Также на северных и южных полюсах отмечают сияния, которые отличаются интенсивностью и практически бесконечностью. В общем, можно сказать, что на Юпитере присутствует такая же погода, но она намного масштабнее и эксцентричнее.

• Интересные факты о Юпитере;
• Есть ли жизнь на Юпитере;
• Как образовался Юпитер;
• Юпитер и Меркурий;
• Юпитер и Венера;
• Терраформирование спутников Юпитера
• Как Юпитер получил свое имя?
• Юпитер: друг или враг?
• Юпитер – наш молчаливый защитник?

Положение и движение Юпитера

• Орбита Юпитера;
• Вращение Юпитера
• Расстояние до Юпитера;
• Расстояние от Солнца до Юпитера;
• Сколько лететь до Юпитера;

Строение Юпитера

• Диаметр Юпитера;
• Большое Красное Пятно
• Размеры Юпитера;
• Сколько планет Земля поместится в Юпитере?
• Состав Юпитера;
• Ядро Юпитера
• Есть ли у Юпитера твердое ядро?
• Почему у Юпитера есть Большое Красное Пятно?
• Масса Юпитера;
• Год на Юпитере;
• День на Юпитере;
• Сколько колец у Юпитера?

Поверхность Юпитера

• Поверхность Юпитера;
• Цвет Юпитера;
• Атмосфера Юпитера;
• Погода на Юпитере;
• Вода на Юпитере;
• Температура на Юпитере;

Знакомство с Солнечной системой

Солнечная система является частью спиралевидной галактики — Млечного пути. В самом ее центре находится Солнце – самый большой обитатель Солнечной системы. Солнце – это горячая звезда, состоящая из газов – водорода и гелия. Оно производит огромное количество тепла и энергии, без которых жизнь на нашей планете была бы просто невозможна. Солнечная система возникла пять млрд. лет назад в результате сжатия газопылевого облака.

Млечный путь

Центральное тело нашей планетной системы — Солнце (по астрономической классификации — желтый карлик), сосредоточило в себе 99,866% всей массы Солнечной системы. Оставшиеся 0,134% вещества представлены девятью большими планетами и несколькими десятками их спутников (в настоящее время их открыто более 100), малыми планетами — астероидами (примерно 100 тысяч), кометами (около 1011 объектов), огромным количеством мелких фрагментов — метеороидов и космической пылью. Все эти объекты объединены в общую систему мощной силой притяжения превосходящей массы Солнца.

Планеты земной группы составляют внутреннюю часть Солнечной системы. Планеты-гиганты образуют ее внешнюю часть. Промежуточное положение занимает пояс астероидов, в котором сосредоточена большая часть малых планет.

Фундаментальной особенностью строения Солнечной системы является то, что все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении, совпадающем с направлением осевого вращения Солнца, и в том же направлении они обращаются вокруг своей оси. Исключение составляют Венера, Уран и Плутон, осевое вращение которых противоположно солнечному. Существует корреляция между массой планеты и скоростью осевого вращения. В качестве примеров достаточно упомянуть Меркурий, сутки которого составляют около 59 земных суток, и Юпитер, который успевает сделать полный оборот вокруг своей оси менее, чем за 10 часов.

Планеты солнечной системы

Сколько существует планет?

Планеты и их спутники:

1. Меркурий,
2. Венера,
3. Земля (спутник Луна),
4. Марс (спутники Фобос и Деймос),
5. Юпитер (63 спутника),
6. Сатурн (49 спутника и кольца),
7. Уран (27 спутника),
8. Нептун (13 спутников).

• Астероиды,
• Объекты пояса Койпера (Квавар и Иксион),
• Карликовые планеты (Церера, Плутон, Эрида),
• Объекты облака Орта (Седна, Оркус),
• Кометы (комета Галлея),
• Метеорные тела.

Чем отличается земная группа?

К планетам земной группы традиционно относят Меркурий, Венеру, Землю и Марс (в порядке удаления от Солнца). Орбиты этих четырёх планет расположены до Главного пояса астероидов. Эти планеты объединяют в одну группу также из-за схожести их физических свойств — они имеют небольшие размеры и массы, средняя плотность их в несколько раз превосходит плотность воды, они медленно вращаются вокруг своих осей, у них мало или совсем нет спутников (у Земли — один, у Марса — два, у Меркурия и Венеры — ни одного).

Планеты земного типа или группы отличаются от планет-гигантов меньшими размерами, меньшей массой, большей плотностью, более медленным вращением, гораздо более разрежёнными атмосферами (на Меркурии атмосфера практически отсутствует, поэтому его дневное полушарие сильно накаляется. Температура у планет земной группы значительно выше чем у гигантов (на Венере до плюс 500 С). Элементные составы планет земной группы и планет-гигантов также резко отличаются друг от друга. Юпитер и Сатурн состоят их водорода и гелия примерно в той же пропорции, что и Солнце. У планет земной группы имеется много тяжелых элементов. Земля в основном состоит из железа (35 %), кислорода (29 %) и кремния (15 %). Наиболее распространенные соединения в коре — окислы алюминия и кремния. Таким образом, элементный состав Земли резко отличается от солнечного.

Какие есть планеты-гиганты?

К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты обладают большими размерами, но небольшой плотностью из-за своего газового состава из водорода и гелия. Тем не менее примерно 98 % суммарной массы планет Солнечной системы приходится на массу планет-гигантов!  Тепловой поток из центра Юпитера и Сатурна немного превосходит поток энергии, получаемой планетой от Солнца, тогда как тепловой поток из центра Земли пренебрежимо мал по сравнению с потоком энергии, получаемой Землей от Солнца.Эти планеты удалены на большие расстояния от Солнца, поэтому самые дальние из них — Нептун и Уран, содержат большое количество льда и именуются ледяными гигантами.

Размеры планет солнечной системы

Планеты данного типа обладают большим количеством спутников, в отличие от планет земной группы, и обладают высокой скоростью вращения. Спутниками называются небольшие тела, вращающиеся вокруг планет. Область между планетами наполнена небольшими твердыми частицами и разреженными газами.

Слайды презентации

Слайд 1

КОСМОСМИЧЕСКОЕ ПУТЕШЕСТВИЕ КОТА В САПОГАХ

Слайд 2

ПОЧЕМУ Я ВЫБРАЛ ЭТУ ТЕМУ?

1.Я много читал про космос. 2.Мне хочется больше узнать о Солнечной системе. 3.Мне очень нравится смотреть научные фильмы о космосе. 4.Я хочу проверить свои гипотезы.

Слайд 3

Мои гипотезы

1. Предположим, что на планетах Солнечной системы есть жизнь? 2. Что нашей планете Земля уже более 1 миллиона лет. 3. Что на Марсе действует вулкан, который извергает огненную лаву, поэтому Марс красный. 4. Что у Сатурна кольца сделаны из золота.

Слайд 4

Цели и задачи

1. Выяснить, есть ли жизнь на планетах Солнечной системы. 2. Сколько лет нашей планете Земля? 3. Из чего сделаны кольца у планеты Сатурн? 4. Установить, чем похожи планеты Сатурн и Юпитер, и чем отличается?.

Слайд 5

План

1. Прочитать научную литературу о космосе. 2. Посмотреть мультфильмы и научные фильмы о космосе. 3. Изучить данные энциклопедии. 4. Прочитать легенды о планетах. 5. Провести анкетирование для детей и взрослых. 6. Просмотреть информацию по данной теме в Интернете.

Слайд 6

Космос (греч. κόσμος, «упорядоченное», «красивое») — строение, мир, вселенная, мироздание, материальный мир:

Слайд 7

Солнечная система

Миллионы лет вселенная была одним громадным водородным облаком, возникшим в результате большого взрыва.

Слайд 8

Газ и пыль образуют микроскопические сгустки, они увеличиваются и начинают слипаться, сгустки становятся все больше и больше.

Слайд 9

В самом центре огромное облако из газа и пыли обретает форму, вращающийся шар втягивает в себя все вокруг, он становится все больше, все горячей. Затем происходит взрыв.

Слайд 10

Рождается новая звезда – наше СОЛНЦЕ

Слайд 11

Когда произошел взрыв, оставшийся газ и пыль разбрасывается вокруг и образовывает планеты.

Слайд 12

Планеты продолжают расти еще много миллионов лет, и затем начинают обретать современный вид.

Слайд 13

Меркурий

Самая близкая к Солнцу планета Солнечной системы, обращающаяся вокруг Солнца за 88 дней. Самая маленькая планета Солнечной системы.

Слайд 14

Венера

Вторая планета Солнечной системы. Планета получила своё название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона. Венера — третий по яркости объект на небе Земли после Солнца и Луны

Слайд 15

Земля

Земля́ — третья от Солнца планета Солнечной системы. Единственное известное на данный момент тело Солнечной системы в частности и Вселенной вообще, населённое живыми существами.

Слайд 16

ЛУНА

Луна́ — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планет Солнечной системы.

Слайд 17

Марс

Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы.

Слайд 18

Юпитер

Юпитер — пятая планета от Солнца, и крупнейшая в Солнечной системе. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном, Юпитер классифицируется как газовый гигант.

Слайд 19

Сатурн

Сатурн —вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также Юпитер, Уран и Нептун, классифицируются как газовые гиганты.

Слайд 20

Уран

Планета образованная газом. Уран так же как и Сатурн имеет кольца, которые слабо видны.

Слайд 21

Нептун

Нептун — восьмая планета от Солнца, большая планета Солнечной системы, относится к планетам — гигантам. Ее орбита пересекается с орбитой Плутона в некоторых местах.

Слайд 22

ПЛУТОН

Плутон – карликовая планета. Первоначально Плутон классифицировался как планета, однако сейчас он считается одним из крупнейших объектов (но не самым крупным) в поясе Койпера.

Слайд 23

Возникновение жизни на планете Земля

Со временем появились вода и атмосфера на планете Земля, но не хватало одного – жизни. Вероятно она зародилась в океане. Но есть и другая теория. Жизнь зародилась в космосе.

Слайд 24

Бактерии и вирусы попали на Землю с кометой. Они выжили во время путешествия через космос. Столкнувшись с Землей они распространились по всему Земному шару.

Слайд 25

Земля единственная планета нашей солнечной системы, где есть Жизнь. Мы уже знаем, что мы не одиноки, мы делим планету с 10 миллионами других живых существ.

Слайд 26

Планета земля – Жизнь!!! Берегите нашу планету!!!

Самая большая планета — Юпитер

Юпитер представляет собой крупнейшую по размеру газовую планету. По удаленности от Солнца он выступает пятой планетой, а его орбита расположилась сразу за астероидным поясом Марса.

По своему составу он напоминает Солнце: 89% его атмосферы занимает водород, а 11% — гелий.

Согласно предположениям ученых, у Юпитера есть твердое ядро, которое составляет в объеме 1,5 диаметра Земли. Тем не менее, оно как минимум в 20 раз плотнее. Даже если бы на Юпитере существовала твердая поверхность, опуститься на нее было бы невозможно из-за давления атмосферы.

Скорость ветра на нем может превышать 600 км/ч. Ими в большей степени управляет внутреннее тепло, а не солнечное, как на Земле.

Благодаря своей сильной магнитосфере Юпитер имеет множество спутников, из которых были открыты только 70. Все они имеют разные размеры.

Самые крупные из них:

• Европа;
• Ио;
• Ганимед;
• Каллисто.

Всех их открыл Галилео Галилей в 1610 г.

Расстояние между Землей и Юпитером меняется от 588 до 967 млн км.

На нем не наблюдается смены времен года, т. к. ось его вращения перпендикулярна орбите. Он отличается самым быстрым вращением вокруг своей оси, период которого у экватора составляет почти 10 часов.

Крупнейшая газовая планета. Credit: sciencepop.ru.

Поражающие габариты

Его диаметр по экватору — 143 000 км (земной — 12 742 км). Вторая по величине планета, Сатурн, также является газовым гигантом. Ее диаметр составляет 120 000 км.

Масса Юпитера составляет 1,9×10^27 кг. Эта третья по величине и весу планета из всех изученных во Вселенной. Самой крупной планетой считается НАТР-Р-32b, которая была открыта в 2011 г. Она расположена в созвездии Андромеды, как и Tres-4b, — вторая по величине после НАТР-Р-32b.

Юпитер составляет 318 масс Земли. Для сравнения, Солнце весит как 1050 Юпитеров.

Площадь этого газового гиганта в 122 раза превышает земную. При этом нужно учитывать, что ее поверхность состоит из газов, которые при приближении к ядру уплотняются, переходя в жидкое состояние, а затем в металл.

Эфемерная поверхность

Юпитер имеет самую мощную атмосферу и магнитосферу, которая в 20 000 раз превышает земную.

Атмосфера его состоит из гелия и водорода.

В ней в малых количествах присутствуют такие элементы, как:

• метан;
• аммиак;
• вода;
• сероводород.

У этой планеты отсутствует твердая поверхность. Вглубь этого газового шара можно спускаться долго, при этом давление будет постоянно нарастать.

Газ постепенно переходит из одного состояния в другое:

• превращается в туман;
• переходит в промежуточное полужидкое состояние;
• становится жидким водородом;
• уплотняется до металлического состояния.

Но четкие границы перехода из одного состояния в другое отсутствуют, т. к. между ними существует много промежуточных стадий. Атмосфера Юпитера простирается в высоту на 5 000 км (отсчет ведется от условной поверхности, где водород имеет жидкую консистенцию).

Состав Юпитера. Credit: v-kosmose.com.

Облака и пятна

Полосы, которые видны на нем из космоса, созданы благодаря скоплениям облаков. Они закручиваются в спирали под воздействием мощных ветров (поясов), движущихся в различных направлениях.

В состав облаков входят такие химические компоненты:

• сульфид аммония;
• вода;
• кристаллизованный аммиак.

Благодаря такому составу они приобретают различные оттенки. Кроме того, они располагаются на различной высоте в атмосфере. Между этих облаков проходят удары мощных молний, которые не могут сравниться по силе с земными.

Главная особенность Юпитера

Кроме того, атмосфера этого гиганта достаточно агрессивная: на ней буйствуют вихри и ураганы разных масштабов. Крупнейший ураган во всей Солнечной системе называется Глаз Юпитера, или Большое Красное Пятно. Его размеры позволяют разглядеть его даже в телескоп средней мощности (любительский). Он активен на протяжении нескольких столетий, но в последний период наблюдается небольшой спад его активности. Размер его составляет 15×30 тыс. км, что в 2 раза превышает размер Земли.

Красновато-оранжевый оттенок этого пятна ученые объясняют наличием в нем фосфора и других химических соединений.

Классификация газовых гигантов

Существует 5 разновидностей, базирующихся на схеме Дэвида Сударки.

• I – аммиачные облака. Сюда входят планеты, расположенные во внешней области системы (за пределом линии льда). Это дистанция, где летучие вещества конденсируются в твердые ледяные зерна.
• II – водные облака. Обладают средними температурными показателями (-23°С), поэтому слишком нагреты для создания аммиачного облачного покрова. Вода сильнее отражает, так что наделены более высоким показателем альбедо.
• III – безоблачные. Температура поднимается к 80°С-530°С, поэтому лишены облачного покрова (нет достаточного количества химических веществ). Наделены низким альбедо и кажутся расплывчатыми голубыми шарами, так как метан поглощает красные длины волн.
• IV – щелочные металлы. Нагреваются выше 627°С, из-за чего в атмосфере начинает доминировать монооксид углерода. Растет также количество щелочных металлов. Такие объекты именуют горячими юпитерами.
• V – силикатные облака. Это наиболее раскаленные гиганты (больше 1100°С). На верхнем атмосферном слое располагаются силикатные и железные облачные формирования. Будут выглядеть красными в обзоре телескопов.

Сатурн.

Далее идёт не менее знаменитое тело Солнечной системы — планета-гигант Сатурн, который известен прежде всего благодаря своим кольцам. Кольца Сатурна состоят из частичек льда, размером от пылинок до довольно больших кусков льда. При внешнем диаметре колец Сатурна 282000 километров, их толщина — всего около ОДНОГО километра. Поэтому, при взгляде сбоку, кольца Сатурна не видны. Но, у Сатурна есть и спутники. Сейчас открыто около 62 спутников Сатурна. Самый большой спутник Сатурна — Титан, размер которого больше планеты Меркурий! Но, он состоит в значительной мере из замёрзшего газа, то есть легче Меркурия. Если Титан переместить на орбиту Меркурия, то лёдяной газ испарится и размеры Титана сильно уменьшатся. Ещё один интересный спутник Сатурна — Энцелад, привлекает учёных тем, что под его ледяной поверхностью есть океан жидкой воды. А если так, то в ней возможна и жизнь, ведь и температуры там положительные. На Энцеладе открыты мощные водяные гейзеры, бьющие в высоту на сотни километров! Подробнее об Энцеладе

Исследовательская станция «Кассини» находится на орбите Сатурна с 2004 года. За это время собрано множество данных о самом Сатурне, его спутниках и кольцах. Так же осуществлена посадка автоматической станции «Гюйгенс» на поверхность Титана, одного из спутников Сатурна. Это была первая в истории посадка зонда на поверхность небесного тела во Внешней части Солнечной системы. Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Сатурна примерно в 9.1 раза меньше плотности Земли. Поэтому, ускорение свободного падения на экваторе — всего 10,44 м/с². То есть, совершив там посадку, мы бы не почувствовали возросшей силы тяжести.

Исследовательские миссии

С тех пор, как Галилей впервые положил глаз на Юпитер, ученые продолжают его изучать, как с поверхности Земли, так и из космоса. Первая миссия была совершена с помощью “Вояджер-1”, который передал ученым более 10 000 снимков планеты, когда пролетал мимо.

Юпитер и Европа глазами Вояджер-1

И когда космический аппарат НАСА “Юнона” начал вращаться вокруг Юпитера в 2016 году, он быстро начал посылать захватывающие дух изображения. Потрясающие картины показали, что планета еще более дикая, чем мы когда-то думали. “Юнона” смог предоставить поразительные данные, на которых были обнаружены настоящие стаи циклонов, вращающиеся на поверхности великана, корни которых, вероятно, уходят глубоко под верхние полосы облаков.

Снимок Юпитера, сделанный зондом Juno («Юнона»)

К Юпитеру была отправлена не одна миссия, а также планах на отправку находятся еще минимум две: “Европа Клипер” НАСА (запуск которого начнется в 2020-х годах) и аппарат Европейского космического агентства “Ледяные луны”, который стартует в 2022 году и прибудет в систему Юпитера в 2030 году для изучения Ганимеда, Каллисто и Европы.

“Пионер-10” смог открыть для нас всю опасность радиационного пояса Юпитера, превышающего смертельный порог для человека в 1 000 раз, а его последователь, “Пионер-11” позволил нам глубже погрузиться в тайны Большого Красного Пятна. Другие ”братья” “Вояджеры” 1 и 2 смогли создать обширные и подробные карты спутников Юпитера, показали нам невидимые кольца, а также подарили данные о природе Ио, поверхность которого покрыта вулканами, извергающими серу, создавая сильнейшие магнитные потоки, оказывающими значительное влияние на Юпитер. А “Новые Горизонты” дал нам совершенно иной взгляд на бурлящую красоту газового гиганта.