Войти
Четыре планеты-гиганта Солнечной системы против Солнца в масштабе 
Относительные массы планеты-гиганты внешней Солнечной системы A планеты-гиганты - это любая планета, которая намного больше Земли. Обычно они в основном состоят из материалов с низкой температурой кипения (газы или льды), а не из горных пород или другого твердого вещества, а массивных твердых веществ. планеты тоже могут существовать. В Солнечной системе есть четыре известных планеты-гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Было обнаружено множество внесолнечных планет-гигантов, вращающихся вокруг других звезд.
Гигантские планеты также иногда называются планетами-гигантами, после Юпитера ("Юпитер" - другое имя римского бога «Юпитер »). Их также иногда называют газовыми гигантами. Однако многие астрономы теперь применяют последний термин только к Юпитеру и Сатурну, классифицируя Уран и Нептун, имеющие разный состав, как ледяных гигантов. Оба названия потенциально вводят в заблуждение: все планеты-гиганты состоят в основном из жидкостей выше их критических точек, где не существует отдельных газовой и жидкой фаз. Основными компонентами являются водород и гелий в случае Юпитера и Сатурна, а также вода, аммиак и метан <92.>В случае с Ураном и Нептуном.
Определяющие различия между коричневым карликом с очень малой массой и газовым гигантом (~ 13 MJ) обсуждаются. Одна школа мысли основана на образовании; другой - о физике интерьера. Часть дебатов касается того, должны ли "коричневые карлики" по определению испытывать ядерный синтез в какой-то момент своей истории.
Термин «газовый гигант» был придуман учеными в 1952 г. писатель-фантаст Джеймс Блиш и первоначально использовался для обозначения всех планет-гигантов. Возможно, это неправильно, потому что на большей части объема этих планет давление настолько велико, что материя не находится в газообразной форме. За исключением верхних слоев атмосферы и твердых тел в ядре, все вещество находится выше критической точки, где нет различия между жидкостями и газами. «Жидкая планета» было бы более точным термином. Юпитер также имеет металлический водород около его центра, но большую часть его объема составляет водород, гелий и следы других газов выше их критических точек. Наблюдаемые атмосферы всех этих планет (с оптической толщиной менее единицы ) довольно тонкие по сравнению с их радиусами, простираясь только на один процент пути к центру. Таким образом, наблюдаемые части являются газообразными (в отличие от Марса и Земли, которые имеют газовую атмосферу, сквозь которую можно увидеть кору).
Этот довольно вводящий в заблуждение термин прижился, потому что ученые-планетологи обычно используют камни, газ и лед в качестве сокращений для классов элементов и соединений, обычно встречающихся в качестве планетных составляющих, независимо от фазы материи. Во внешней Солнечной системе водород и гелий называют газами; вода, метан и аммиак в виде льда; силикаты и металлы как горные породы. Когда речь идет о глубоких недрах планеты, можно сказать, что под ледяными астрономами подразумевают кислород и углерод, под горной породой они подразумевают кремний, и под газом они подразумевают водород и гелий. Множество способов, которыми Уран и Нептун отличаются от Юпитера и Сатурна, заставили некоторых использовать этот термин только для планет, подобных двум последним. Имея в виду эту терминологию, некоторые астрономы начали называть Уран и Нептун ледяными гигантами, чтобы указать на преобладание льдов (в жидкой форме) в их внутреннем составе.
Альтернативный термин. Юпитерианская планета относится к римскому богу Юпитеру - родительный падеж которого - Йовис, отсюда и Юпитер, - и должен был указывать на то, что все эти планеты были похожи на Юпитер.
Объекты, достаточно большие, чтобы начать синтез дейтерия синтез (более 13 масс Юпитера для солнечного состава), называются коричневыми карликами, и они занимают диапазон масс между массами больших планет-гигантов и звезд с наименьшей массой. Ограничение массы 13 Юпитера (MJ) - это скорее практическое правило, чем что-то точное физическое значение. Объекты большего размера будут сжигать большую часть своего дейтерия, а более мелкие - лишь немного, а значение 13 MJ находится где-то посередине. Количество сожженного дейтерия зависит не только от массы, но и от состава планеты, особенно от количества гелия и присутствующего дейтерия. Энциклопедия внесолнечных планет включает объекты массой до 60 Юпитера, а Exoplanet Data Explorer - до 24 масс Юпитера.
Эти визитки иллюстрируют внутренние модели планет-гигантов. Юпитер изображен со скалистым ядром, перекрытым глубоким слоем металлического водорода.Гигантская планета - массивная планета и имеет плотную атмосферу из водорода и гелий. У них может быть плотное расплавленное ядро из каменных элементов, или ядро могло полностью раствориться и рассредоточиться по всей планете, если планета достаточно горячая. На «традиционных» планетах-гигантах, таких как Юпитер и Сатурн (газовые гиганты), водород и гелий составляют большую часть массы планеты, тогда как они составляют только внешнюю оболочку на Уран и Нептун, которые вместо этого в основном состоят из воды, аммиака и метана и поэтому все чаще упоминаются как "ледяные гиганты ".
Внесолнечные планеты-гиганты, вращающиеся очень близко к своим звездам, - это экзопланеты, которые легче всего обнаружить. Их называют горячими юпитерами и горячими Нептунами, потому что они имеют очень высокую температуру поверхности. До появления космических телескопов Горячие Юпитеры были наиболее распространенной формой известных экзопланет из-за относительной легкости обнаружения их с помощью наземных инструментов.
Обычно говорят, что у гигантских планет нет твердых поверхностей, но точнее будет сказать, что у них вообще нет поверхностей, поскольку газы, составляющие их, просто становятся все тоньше и тоньше с увеличением расстояния от центров планет, в конечном итоге становясь неотличим от межпланетной среды. Следовательно, посадка на гигантскую планету может быть или невозможна, в зависимости от размера и состава ее ядра.
Северный полярный вихрь Сатурна Газовые гиганты состоят в основном из водорода и гелия. У газовых гигантов Солнечной системы, Юпитера и Сатурна, более тяжелые элементы составляют от 3 до 13 процентов их массы. Считается, что газовые гиганты состоят из внешнего слоя молекулярного водорода, окружающего слой жидкого металлического водорода, с вероятным расплавленным ядром каменного состава.
Самая удаленная часть водородной атмосферы Юпитера и Сатурна имеет множество слоев видимых облаков, которые в основном состоят из воды и аммиака. Слой металлического водорода составляет основную часть каждой планеты и называется «металлическим», потому что очень высокое давление превращает водород в электрический проводник. Считается, что ядро состоит из более тяжелых элементов при таких высоких температурах (20 000 К) и давлениях, что их свойства плохо изучены.
Внутренний состав ледяных гигантов существенно отличается от внутреннего состава газовых гигантов.. Ледяные гиганты Солнечной системы, Уран и Нептун, имеют богатую водородом атмосферу, которая простирается от верхних слоев облаков до примерно 80% (Уран) или 85% (Нептун) их радиус. Ниже они преимущественно «ледяные», т.е. состоят в основном из воды, метана и аммиака. Есть также горные породы и газ, но различные пропорции льда, камня и газа могут имитировать чистый лед, поэтому точные пропорции неизвестны.
Уран и Нептун имеют очень туманные слои атмосферы с небольшим количеством метана, придавая им аквамариновый цвет; светло-голубой и ультрамарин соответственно. Оба имеют магнитные поля, резко наклоненные к их осям вращения.
В отличие от других планет-гигантов, Уран имеет экстремальный наклон, из-за которого времена года резко выражены. У этих двух планет есть и другие тонкие, но важные различия. Уран имеет больше водорода и гелия, чем Нептун, несмотря на то, что в целом он менее массивен. Таким образом, Нептун более плотный, имеет гораздо больше внутреннего тепла и более активную атмосферу. Модель Nice, на самом деле, предполагает, что Нептун сформировался ближе к Солнцу, чем Уран, и поэтому должен иметь более тяжелые элементы.
Могут существовать и массивные твердые планеты.
Твердые планеты массой до тысяч масс Земли могут образовываться вокруг массивных звезд (B-типа и O-type звезд; 5–120 солнечных масс), где протопланетный диск будет содержать достаточно тяжелых элементов. Кроме того, эти звезды имеют сильное УФ-излучение и ветры, которые могут фотоиспарять газ в диске, оставляя только тяжелые элементы. Для сравнения: масса Нептуна равна 17 массам Земли, у Юпитера - 318 масс Земли, а предел масс Юпитера в 13 единиц, используемый в рабочем определении экзопланеты в IAU, равен примерно 4000 масс Земли.
A super-puff - это тип экзопланеты с массой только в несколько раз больше, чем у Земли, но радиус больше Нептуна, что придает ему очень низкую среднюю плотность. Они холоднее и менее массивны, чем надутые горячие юпитеры с низкой плотностью.
. Наиболее яркими известными примерами являются три планеты около Кеплера-51, которые все Юпитер - размер, но с плотностью ниже 0,1 г / см.
Художественная концепция 79 Кита b, первой обнаруженной внесолнечной планеты-гиганта с минимальной массой меньше, чем Сатурн. 
Сравнение размеров планет данной массы с различным составом Из-за ограниченного доступных в настоящее время методов обнаружения экзопланет, многие из те, что были обнаружены на сегодняшний день, имели размер, связанный в Солнечной системе с планетами-гигантами. Поскольку предполагается, что эти большие планеты имеют больше общего с Юпитером, чем с другими планетами-гигантами, некоторые утверждали, что «планеты-гиганты» - более точный термин для них. Многие из экзопланет намного ближе к своим родительским звездам и, следовательно, намного горячее, чем планеты-гиганты в Солнечной системе, что делает возможным то, что некоторые из этих планет не наблюдаются в Солнечной системе. Учитывая относительное содержание элементов во Вселенной (примерно 98% водорода и гелия), было бы удивительно найти преимущественно скалистую планету, более массивную, чем Юпитер. С другой стороны, модели формирования планетных систем предполагают, что планетам-гигантам будет запрещено формироваться так близко к своим звездам, как многие из внесолнечных планет-гигантов, которые наблюдались на орбите.
Полосы, видимые в атмосфере Юпитера, возникают из-за встречных потоков материала, называемых зонами и поясами, которые окружают планету параллельно ее экватору. Зоны являются более светлыми и находятся на больших высотах в атмосфере. Они имеют внутренний восходящий поток и являются областями высокого давления. Пояса представляют собой более темные полосы, находятся ниже в атмосфере и имеют внутренний нисходящий поток. Это регионы с низким давлением. Эти структуры в некоторой степени аналогичны ячейкам высокого и низкого давления в атмосфере Земли, но они имеют совершенно другую структуру - широтные полосы, которые окружают всю планету, в отличие от небольших замкнутых ячеек давления. Похоже, это результат быстрого вращения и основной симметрии планеты. Нет океанов или суши, вызывающих локальное нагревание, а скорость вращения намного выше, чем у Земли.
Есть и более мелкие структуры: пятна разного размера и цвета. На Юпитере наиболее заметной из этих особенностей является Большое красное пятно, которое существует не менее 300 лет. Эти сооружения - огромные штормы. Некоторые из таких пятен также являются грозовыми.
Портал Солнечной системы  | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Газовым гигантом. |
 | Ищите газовым гигантом или Юпитерианская планета в Wiktionary, бесплатном словаре. |
