Saulės sistemos planetos, pavaizduotos NASA kompiuterio iliustracijoje. Orbita ir dydis nėra parodomi mastu.
(Vaizdas: © NASA)
Dujų milžinas yra didelė planeta, kurią daugiausia sudaro dujos, tokios kaip vandenilis ir helis, turinčios santykinai mažą akmenuotą šerdį. Mūsų saulės sistemos dujų milžinai yra Jupiteris, Saturnas, Uranas ir Neptūnas. Šios keturios didžiulės planetos, dar vadinamos joviškosiomis planetomis po Jupiteriu, yra Saulės sistemos išorinėje dalyje, praeinančioje Marso orbita ir asteroido diržo. Jupiteris ir Saturnas yra iš esmės didesni nei Uranas ir Neptūnas, o kiekviena planetų pora turi kiek kitokią sudėtį.
Nors mūsų Saulės sistemoje yra tik keturios didelės planetos, astronomai atrado tūkstančius už jos ribų, ypač naudodamiesi NASA Kepler kosminiu teleskopu. Šios egzoplanetos (kaip jos vadinamos) yra tiriamos siekiant sužinoti daugiau apie tai, kaip atsirado mūsų saulės sistema.
Pagrindiniai faktai
Jupiteris yra didžiausia planeta mūsų saulės sistemoje. Jos spindulys yra beveik 11 kartų didesnis už Žemės dydį. Pasak NASA, jame yra 50 žinomų mėnulių ir 17 jų laukiama patvirtinimo. Planeta daugiausia sudaryta iš vandenilio ir helio, supančio tankią uolienų ir ledo šerdį, o didžiąją dalį jos greičiausiai sudaro skystas metalinis vandenilis, sukuriantis didžiulį magnetinį lauką. Jupiteris matomas plika akimi ir buvo žinomas senovės. Jos atmosferą daugiausia sudaro vandenilis, helis, amoniakas ir metanas. [Susijusi: Jupitero planeta: Faktai apie jos dydį, mėnulius ir raudonuosius taškus]
Saturnas yra maždaug devynis kartus didesnis už Žemės spindulį ir pasižymi dideliais žiedais; kaip jie susiformavo, nežinoma. Pasak NASA, jame yra 53 žinomi mėnuliai ir dar devyni laukia patvirtinimo. Kaip ir Jupiteris, jis daugiausia sudarytas iš vandenilio ir helio, kurie supa tankią šerdį, taip pat buvo sekami senovės kultūrų. Jos atmosfera panaši į Jupiterio. [Susijęs: Saturno planeta: Faktai apie Saturno žiedus, mėnulius ir dydį]
Uranas spindulys yra maždaug keturis kartus didesnis nei Žemės. Tai yra vienintelė į šoną pakreipta planeta, kuri taip pat sukasi atgal, palyginti su kiekviena planeta, išskyrus Venerą, suponuodama didžiulį susidūrimą, kuris seniai ją sutrikdė. Pasak NASA, planetoje yra 27 mėnesiai, o jos atmosferą sudaro vandenilis, helis ir metanas. Jį atrado Williamas Herschelis 1781 m. [Susijęs: Urano planeta: Faktai apie jo vardą, mėnulius ir orbitą]
Neptūnas taip pat yra maždaug keturis kartus didesnis už Žemės spindulį. Kaip ir Uranas, jo atmosferą daugiausia sudaro vandenilis, helis ir metanas. Pasak NASA, jame yra 13 patvirtintų mėnesių, o dar vienas laukia patvirtinimo. Jį 1846 m. Atrado keli žmonės. [Susijęs: Neptūnas su planeta: faktai apie jo orbitą, mėnulius ir žiedus]
Superžemės: Mokslininkai rado daugybę „superžemių“ (planetų, kurių dydis yra Žemės ir Neptūno) kitose saulės sistemose. Mūsų pačių Saulės sistemoje nėra žinomų superžemių, nors kai kurie mokslininkai spėja, kad mūsų Saulės sistemos išoriniuose rajonuose gali būti „Devynių planetų“. Mokslininkai tiria šią planetų kategoriją norėdami sužinoti, ar superžemės yra labiau panašios į mažas milžiniškas planetas ar dideles sausumos planetas.
Formavimas ir panašumai
Astronomai mano, kad milžinai pirmiausia susiformavo kaip uolingos ir apledėjusios planetos, panašios į sausumos planetas. Tačiau šerdies dydis leido šioms planetoms (ypač Jupiteriui ir Saturnui) paimti vandenilį ir helį iš dujų debesies, iš kurio kondensavosi saulė, prieš tai, kai saulė susiformavo ir išpūtė didžiąją dalį dujų.
Kadangi Uranas ir Neptūnas yra mažesni ir turi didesnes orbitas, jiems buvo sunkiau surinkti vandenilį ir helį taip efektyviai, kaip Jupiterį ir Saturną. Tai greičiausiai paaiškina, kodėl jie yra mažesni už tas dvi planetas. Procentais jų atmosfera yra labiau „užteršta“ sunkesniais elementais, tokiais kaip metanas ir amoniakas, nes jie yra daug mažesni.
Mokslininkai atrado tūkstančius egzoplanetų. Daugelis jų yra „karštieji Jupiteriai“ arba masiniai dujų milžinai, kurie yra labai arti savo tėvų žvaigždės. (Remiantis Keplerio skaičiavimais, uolų pasauliai yra gausesni visatoje.) Mokslininkai spėja, kad didelės planetos galėjo judėti pirmyn ir atgal savo orbitais prieš įsitaisydamos į dabartinę konfigūraciją. Tačiau kiek jie pajudėjo, vis dar diskutuojama.
Aplink milžiniškas planetas yra dešimtys mėnulių. Daugelis jų susiformavo tuo pačiu metu kaip savo pirminės planetos, o tai numanoma, jei planetos sukasi ta pačia kryptimi, kaip ir planetos, esančios arti pusiaujo (tokios kaip didžiuliai Jovijos mėnuliai Io, Europa, Ganymede ir Callisto.), Tačiau yra ir išimčių.
Vienas Neptūno mėnulis, Tritonas, skrieja aplink planetą, priešinga krypčiai Neptūnas. Tai reiškia, kad Tritoną užfiksavo galbūt kadaise didesnė Neptūno atmosfera. Saulės sistemoje yra daugybė mažyčių mėnulių, besisukančių toli nuo jų planetų pusiaujo, tai reiškia, kad juos taip pat užklupo milžiniškas gravitacinis traukimas.
Dabartiniai tyrimai
Jupiteris: NASA erdvėlaivis „Juno“ į planetą atvyko 2016 m. Ir jau padarė keletą atradimų. Jis tyrė planetos žiedus, kuriuos sunku pasiekti, nes jie yra daug subtilesni už Saturno žiedus. Juno atrado, kad dalelės, darančios įtaką Jupiterio auroms, yra kitokios nei Žemėje. Tai taip pat atskleidė įžvalgas apie atmosferą, pavyzdžiui, sniego, sklindančio iš aukščio debesų, sklidimą. Tuo tarpu Hablo kosminį teleskopą naudojantys mokslininkai atliko išsamius Jupiterio didžiojo raudonojo taško tyrimus, stebėdami, kaip jis susitraukia ir sustiprėja spalva.
Saturnas: „Cassini“ erdvėlaivis buvo apžvelgtas daugiau nei keliolika metų stebėjimo Saturne 2017 m. Tačiau „Cassini“ atliktas mokslas vis dar yra labai kuriamas, nes mokslininkai analizuoja daugelio metų Saturne atliktą darbą. Pastaraisiais mėnesiais misija ištyrė Saturno gravitaciją ir magnetinius laukus, pažvelgė į žiedus kitu kampu nei anksčiau ir sąmoningai pasinėrė į atmosferą (judesys, kuris daugiau atskleis atmosferos struktūrą).
Uranas: Urano audros yra dažnas taikinys tiek profesionaliems teleskopams, tiek astronomams mėgėjams, kurie stebi, kaip jie vystosi ir keičiasi bėgant laikui. Mokslininkams taip pat įdomu sužinoti apie jo žiedų struktūrą ir iš ko susidaro jo atmosfera. Uranas taip pat gali turėti kelis Trojos asteroidus (asteroidus toje pačioje orbitoje kaip planeta); pirmasis rastas 2013 m.
Neptūnas: Audros ant Neptūno taip pat yra populiarus stebėjimo taikinys, ir 2018 m. Šie stebėjimai vėl davė vaisių; Hablo kosminio teleskopo darbas parodė, kad ilgą laiką audra traukiasi. Tyrėjai pažymėjo, kad audra išsisklaidė kitaip, nei tikėjosi jų modeliai, o tai rodo, kad mūsų supratimą apie Neptūno atmosferą vis dar reikia tobulinti.
Eksoplanetos: Daugelis antžeminių teleskopų ieško egzoplanetų. Taip pat yra keletas aktyvių kosminių misijų, atliekančių egzoplanetų tyrimus, įskaitant Keplerį, Hablo kosminį teleskopą ir „Spitzer“ kosminį teleskopą. Taip pat planuojamas naujų misijų srautas: NASA tranzitinio palydovo palydovo peržiūra (TESS) 2018 m., NASA James Webb kosminis teleskopas 2020 m., Europos kosmoso agentūros PLAnetinis žvaigždžių tranzitas ir osciliacijos (PLATO) 2026 m. Bei ESA atmosferos nuotolinio valdymo programa. aptikti infraraudonųjų spindulių egzoplanetų didelės apklausos misiją (Arielis) 2028 m.
Papildomi resursai
- Ročesterio technologijos institutas: Dujų milžinai
- NASA: Jei Jupiteris ir Saturnas yra dujų milžinai, ar galėtumėte skristi tiesiai per juos?
- Arizonos universiteto astronomijos katedra: dujų milžinas = Joviano planetos
