Saules sistēmas planētas, kas attēlotas NASA datora ilustrācijā. Orbītas un izmēri netiek parādīti mērogā.
(Attēls: © NASA)
Gāzes gigants ir liela planēta, kas sastāv galvenokārt no gāzēm, piemēram, ūdeņraža un hēlija, ar salīdzinoši nelielu akmeņainu kodolu. Mūsu Saules sistēmas gāzes giganti ir Jupiters, Saturns, Urāns un Neptūns. Šīs četras lielās planētas, kuras pēc Jupitera sauc arī par jovian planētām, atrodas Saules sistēmas ārējā daļā pa Marsa orbītām un asteroīda jostu. Jupiters un Saturns ir ievērojami lielāki nekā Urāns un Neptūns, un katram planētu pārim ir nedaudz atšķirīgs sastāvs.
Kaut arī mūsu Saules sistēmā ir tikai četras lielas planētas, astronomi ir atklājuši tūkstošiem ārpus tās, īpaši izmantojot NASA Keplera kosmisko teleskopu. Šīs eksoplanetes (kā tās saucas) tiek pārbaudītas, lai uzzinātu vairāk par to, kā radās mūsu Saules sistēma.
Pamata fakti
Jupiters ir lielākā planēta mūsu Saules sistēmā. Tā rādiuss ir gandrīz 11 reizes lielāks par Zemes izmēru. Saskaņā ar NASA teikto, tajā ir 50 zināmi mēneši un 17, kas gaida apstiprināšanu. Planēta lielākoties ir veidota no ūdeņraža un hēlija, kas ieskauj blīvu iežu un ledus serdi, un lielāko tās daļu, iespējams, veido šķidrais metāliskais ūdeņradis, kas rada milzīgu magnētisko lauku. Jupiters ir redzams ar neapbruņotu aci, un senie to pazina. Tās atmosfēra galvenokārt sastāv no ūdeņraža, hēlija, amonjaka un metāna. [Saistīts: Planēta Jupiters: fakti par tās lielumu, mēnesslaikiem un sarkano plankumu]
Saturns ir aptuveni deviņas reizes lielāks par Zemes rādiusu, un to raksturo lieli gredzeni; kā viņi izveidojās, nav zināms. Pēc NASA ziņām, tajā ir 53 zināmi mēneši un vēl deviņi gaida apstiprinājumu. Tāpat kā Jupiters, to galvenokārt veido ūdeņradis un hēlijs, kas ieskauj blīvu serdi, un to sekoja arī senās kultūras. Tās atmosfēra ir līdzīga Jupitera atmosfērai. [Saistīts: Saturnas planēta: Fakti par Saturna gredzeniem, mēness un lielums]
Urāns rādiuss ir aptuveni četras reizes lielāks nekā Zemes rādiuss. Tā ir vienīgā planēta, kas ir noliekta uz sāniem, un tā arī griežas atpakaļ attiecībā pret katru planētu, izņemot Venēru, norādot uz milzīgu sadursmi, kas to jau sen izjauca. Planētai ir 27 mēneši, un tās atmosfēru veido ūdeņradis, hēlijs un metāns, norāda NASA. To atklāja Viljams Heršels 1781. gadā. [Saistīts: Urāna planēta: fakti par tā vārdu, pavadoņiem un orbītu]
Neptūns rādiuss ir apmēram četras reizes lielāks nekā Zemes rādiuss. Tāpat kā Urāns, tā atmosfēru galvenokārt veido ūdeņradis, hēlijs un metāns. Pēc NASA ziņām, tajā ir 13 apstiprināti mēneši un vēl viens gaida apstiprinājumu. To 1846. gadā atklāja vairāki cilvēki. [Saistīts: Planētas Neptūns: fakti par tā orbītu, mēness un gredzeni]
Super-Zemes: Zinātnieki citās Saules sistēmās ir atraduši daudz “super-Zemes” (planētas starp Zemes lielumu un Neptūnu). Mūsu pašu Saules sistēmā nav zināmu superzemju, lai gan daži zinātnieki domā, ka mūsu Saules sistēmas ārējos apgabalos varētu atrasties “planētas deviņi”. Zinātnieki pēta šo planētu kategoriju, lai uzzinātu, vai superzemes ir vairāk kā mazas milzu planētas vai lielas sauszemes planētas.
Veidojums un līdzības
Astronomi domā, ka milži vispirms izveidojās kā akmeņainas un apledojušas planētas, kas līdzīgas sauszemes planētām. Tomēr serdeņu lielums ļāva šīm planētām (īpaši Jupiteram un Saturnam) izvilkt ūdeņradi un hēliju no gāzes mākoņa, no kura sabiezēja saule, pirms saule veidojās un lielāko daļu gāzes izplūda prom.
Tā kā Urāns un Neptūns ir mazāki un tiem ir lielākas orbītas, viņiem bija grūtāk savākt ūdeņradi un hēliju tikpat efektīvi kā Jupiteram un Saturnam. Tas, iespējams, izskaidro, kāpēc tās ir mazākas par šīm divām planētām. Procentuāli to atmosfēra ir vairāk "piesārņota" ar smagākiem elementiem, piemēram, metānu un amonjaku, jo tie ir tik daudz mazāki.
Zinātnieki ir atklājuši tūkstošiem eksoplanetu. Daudzi no viņiem ir "karstie Jupiteri" vai masveida gāzes giganti, kas ir ārkārtīgi tuvu viņu vecāku zvaigznēm. (Pēc Keplera aplēsēm Visumā ir visbagātākās pasaules.) Zinātnieki spekulē, ka lielās planētas, iespējams, ir pārvietojušās uz priekšu un atpakaļ orbītā pirms apmešanās pašreizējā konfigurācijā. Bet par to, cik daudz viņi pārcēlās, joprojām notiek debates.
Ap milzu planētām ir desmitiem pavadoņu. Daudzi veidojas vienlaicīgi ar savām sākotnējām planētām, kas netieši norāda, ja planētas griežas vienā virzienā ar planētu, kas atrodas tuvu ekvatoram (piemēram, milzīgie Jovijas mēneši Io, Europa, Ganymede un Callisto.) Bet ir arī izņēmumi.
Viens Neptūna mēness, Tritons, riņķo ap planētu, kas atrodas pretēji Neptūna griešanās virzienam - tas nozīmē, ka Tritonu sagūstīja, iespējams, Neptūna kādreiz lielākā atmosfēra, jo tas gāja garām. Un Saules sistēmā ir daudz niecīgu pavadoņu, kas griežas tālu no viņu planētu ekvatora, kas nozīmē, ka viņus arī aizķēra milzīgā gravitācijas vilkme.
Pašreizējie pētījumi
Jupiters: NASA kosmosa kuģis Juno ieradās uz planētas 2016. gadā un jau ir paveicis vairākus atklājumus. Tajā tika pētīti planētas gredzeni, ko ir grūti sasniegt, jo tie ir daudz smalkāki nekā Saturna gredzeni. Juno atklāja, ka daļiņas, kas ietekmē Jupitera auroras, atšķiras no tām, kas atrodas uz Zemes. Tas arī atklāja atziņas par atmosfēru, piemēram, sniega atrašanu no mākoņiem no augstuma. Tikmēr zinātnieki, izmantojot Habla kosmisko teleskopu, ir veikuši detalizētus Jupitera lielā sarkanā plankuma pētījumus, vērojot, kā tas saraujas un pastiprinās krāsā.
Saturns: Kosmosa kuģis Cassini 2017. gadā bija apkopojis vairāk nekā duci gadu novērojumu Saturnā. Bet zinātnes Cassini veiktais darbs joprojām tiek ļoti attīstīts, jo zinātnieki analizē darbu no tā daudzajiem gadiem Saturnā. Pēdējos mēnešos misija pārbaudīja Saturna gravitācijas un magnētiskos laukus, aplūkoja gredzenus no cita leņķa nekā iepriekš un apzināti ienāca atmosfērā (gājiens, kas vairāk parādīs atmosfēras struktūru).
Urāns: Urāna vētras ir biežs mērķis gan profesionāliem teleskopiem, gan amatieru astronomiem, kuri uzrauga to attīstību un izmaiņas laika gaitā. Zinātnieki ir arī ieinteresēti uzzināt par tā gredzenu struktūru un no tā, kāda ir tā atmosfēra. Urānam var būt arī vairāki Trojas asteroīdi (asteroīdi vienā orbītā ar planētu); pirmais tika atrasts 2013. gadā.
Neptūns: Vētras uz Neptūnu ir arī populārs novērošanas mērķis, un 2018. gadā šie novērojumi atkal nesja augļus; Habla kosmiskā teleskopa darbs parādīja, ka ilgstoša vētra tagad sarūk. Pētnieki atzīmēja, ka vētra izkliedē savādāk, nekā gaidīja viņu modeļi, kas liecina, ka mūsu izpratne par Neptūna atmosfēru joprojām ir jāpilnveido.
Eksoplanetes: Daudzi zemes teleskopi meklē eksoplanetes. Ir arī vairākas aktīvas kosmosa misijas, kas veic eksoplanētu izpēti, tostarp Keplers, Habla kosmiskais teleskops un Spicera kosmiskais teleskops. Paredzēts arī jaunu misiju uzplaukums: NASA tranzīta eksoplanētu apsekojuma satelīts (TESS) 2018. gadā, NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops 2020. gadā, Eiropas Kosmosa aģentūras PLA tīklā paredzētais zvaigžņu tranzīts un oscilācijas (PLATO) 2026. gadā un ESA atmosfēras tālvadības pults - uztverot infrasarkano eksoplanētu lielo apsekojumu misiju (Ariel) 2028. gadā.
Papildu resursi
- Ročesteras Tehnoloģiju institūts: Gāzes milži
- NASA: Ja Jupiters un Saturns ir gāzes giganti, vai jūs varētu lidot tieši caur viņiem?
- Arizonas Universitātes Astronomijas katedra: Gāzes gigants = Jovian Planets
