Меню

Юпитер титан сатурн нептун земля

Планеты-гиганты

Планеты-гиганты — самые крупные тела Солнечной системы

Планеты-гиганты — самые большие тела Солнечной системы после Солнца: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Они располагаются за Главным поясом астероидов и поэтому их ещё называют «внешними» планетами.
Юпитер и Сатурн — газовые гиганты, то есть они состоят в основном из газов, находящихся в твёрдом состоянии: водорода и гелия.
А вот Уран и Нептун были определены как ледяные гиганты, поскольку в толще самих планет вместо металлического водорода находится высокотемпературный лёд.
Планеты-гиганты во много раз больше Земли, но по сравнению с Солнцем, они совсем не большие:

Компьютерные расчёты показали, что планеты-гиганты играют важную роль в деле защиты внутренних планет земной группы от астероидов и комет.
Не будь этих тел в Солнечной системе, наша Земля в сотни раз чаще подвергалась бы падению астероидов и комет!
Как же планеты-гиганты защищают нас от падений незванных гостей?

Вы наверняка слышали о «космическом слаломе», когда автоматические станции, направляемые к далёким объектам Солнечной системы, совершают «гравитационные манёвры» около некоторых планет. Они подходят к ним по заранее расчитанной траектории и, используя силу их притяжения, разгоняются ещё сильнее, но не падают на планету, а «выстреливают» слово из пращи с ещё большей скоростью, чем на входе и продолжают своё движение. Тем самым экономится топливо, которое было бы нужно для разгона одними только двигателями.
Точно также планеты-гиганты выбрасывают за пределы Солнечной системы астероиды и кометы, которые пролетают мимо них, пытаясь прорваться к внутренним планетам, в том числе к Земле. Юпитер, со своими собратьями, увеличивает скорость такого астероида, сталкивает его со старой орбиты, тот вынужденно меняет свою траекторию и улетает в космическую бездну.
Так что, без планет-гигантов, жизнь на Земле вероятно была бы невозможна из-за постоянных метеоритных бомбардировок.

Ну, а теперь вкратце познакомимся с каждой из планет-гигантов.

Юпитер — самая большая планета-гигант.

Первым по порядку от Солнца, из планет-гигантов, идёт Юпитер. Это и самая большая планета Солнечной системы.
Иногда говорят, что Юпитер — не состоявшаяся звезда. Но, чтобы запустить собственный процесс ядерных реакций, Юпитеру не хватает массы, причём довольно много. Хотя, масса потихоньку растёт за счёт поглощения межпланетного вещества — комет, метеоритов, пыли и солнечного ветра. Один из вариантов развития Солнечной системы показывает, что если так пойдёт и дальше, то Юпитер вполне может стать звездой или коричневым карликом. И тогда наша Солнечная станет двойной звёздной ситемой. Кстати, двойные звёздные системы — обычное дело в окружающем нас Космосе. Одиночных звёзд, вроде нашего Солнца, — гораздо меньше.

Существуют расчёты, показывающие, что уже сейчас Юпитер излучает больше энергии, чем поглощает её от Солнца. И если это действительно так, то ядерные реакции уже должны идти, иначе энергии взяться просто неоткуда. А это уже признак именно звезды, а не планеты.

Сравнение размеров Земли и Юпитера:
На этом снимке видно и знаменитое Большое Красное Пятно, его ещё называют «глазом Юпитера». Это гигантский вихрь, который существует по-видимому уже не одну сотню лет.

В 1989 году к Юпитеру был запущен аппарат «Галилео». За 8 лет работы, он сделал уникальные снимки самой планеты-гиганта, спутников Юпитера, а также провёл множество измерений.
Что творится в атмосфере Юпитера и в его недрах — остаётся только догадываться. Зонд аппарата «Галилео» спустившися в его атмосферу на 157 км., выдержал всего 57 минут, после чего был раздавлен давлением в 23 атмосферы. Но, он успел сообщить о мощных грозах и ураганных ветрах, также передал данные о составе и температуре.
Ганимед, самый большой из спутников Юпитера, является и самым большим из спутников планет в Солнечной системе.
В самом начале исследований, в 1994 году «Галилео» наблюдал падение кометы Шумейкеров-Леви на поверхность Юпитера и прислал изображения этой катастрофы. С Земли это событие наблюдать было нельзя — только остаточные явления, которые стали видны по мере вращения Юпитера.

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.

Читайте также:  Как называется грибная земля майнкрафт

Уран — ледяной гигант.

Атмосфера Урана состоит из водорода и гелия, а недра — изо льда и твёрдых горных пород. Уран выглядит довольно спокойной планетой, в отличие от буйного Юпитера, но всё-же в его атмосфере были замечены вихри. Если Юпитер и Сатурн называют газовыми гигантами, то Уран и Нептун — ледяные гиганты, поскольку в их недрах отсутствует металлический водород, а вместо него много льда в различных высокотемпературных состояниях.
Уран выделяет очень мало внутреннего тепла и поэтому является самой холодной из планет Солнечной системы — на нём зарегистрирована темперутура -224°С. Даже на Нептупне, который находится дальше от Солнца — и то теплее.
У Урана есть спутники, но они не очень крупные. Самый большой из них, Титания, в диаметре более чем в два раза меньше нашей Луны.

Нет, я не забыл повернуть фотографию 🙂

В отличие от других планет Солнечной системы, Уран как бы лежит на боку — его собственная ось вращения лежит почти в плоскости вращения Урана вокруг Солнца. Поэтому, он поворачивается к Солнцу то Южным, то Северным полюсами. То есть, солнечный день на полюсе длится 42 года, а потом сменяется на 42 года «полярной ночи», во время которой освещён противоположный полюс.

Этот снимок сделан телескопом Хаббл в 2005 году. Видны кольца Урана, светло окрашенный южный полюс и яркое облако в северных широтах.

Оказывается, не только Сатурн украсил себя кольцами!

Любопытно, что все планеты носят имена римских богов. И только Уран назван именем бога из древнегреческой мифологии.
Ускорение свободного падения на экваторе Урана — 0,886 g. То есть, сила тяжести на этой планете-гиганте даже меньше чем на Земле! И это несмотря на его огромную массу. Виной этому — опять же малая плотность ледяного гиганта Урана.

Космические аппараты пролетали мимо Урана, делая попутно снимки, но детальных исследований пока не проводилось. Правда, NASA планирует отправить к Урану исследовательскую станцию в 2020-ых годах. Есть планы и у Европейского космического агентства.

Нептун.

Нептун — самая дальняя планета Солнечной системы, после того, как Плутон «разжаловали» в «карликовые планеты». Как и остальные планеты-гиганты, Нептун значительно больше и тяжелее Земли. Нептун, как и Уран, является ледяной планетой-гигантом.

Нептун находится довольно далеко от Солнца и поэтому стал первой планетой, открытой благодаря математическим вычислениям, а не при помощи прямых наблюдений. Планета была зрительно обнаружена в телескоп 23 сентября 1846 года астрономами Берлинской обсерватории, на основании педварительных расчётов француского астронома Леверье.
Любопытно, что судя по рисункам, Галилео Галией наблюдал Нептун задолго до этого, ещё в 1612 году, в свой первый телескоп! Но. он не распознал в нём планету, приняв за неподвижную звезду. Поэтому, Галилей не считается первооткрывателем планеты Нептун.

Несмотря на свои значительные размеры и массу, плотность Нептуна примерно в 3,5 раза меньше плотности Земли. Поэтому, на экваторе сила тяжести — всего 1,14 g, то есть почти как на Земле, как и у двух предыдущих планет-гигантов.

Источник

Урок 14

Физические характеристики планет Юпитер Сатурн Уран Нептун
Масса (в массах Земли) 318 95.2 14.5 17.2
Диаметр (в диаметрах Земли) 11.2 9.5 4 3.9
Плотность, кг/м 3 1270 690 1290 1640
Период вращения 9 ч 55 мин 10 ч 40 мин 17 ч 14 мин 16 ч 7 мин
Атмосфера: температура, °C; химический состав 90% H, 10% He 96% H, 4% He 83% H, 15% He, 2% CH4 80% H, 19% He, 1% CH4
Число спутников 63 61 27 13
Названия самых крупных спутников Ио, Европа, Ганимед, Каллисто, Амальтея Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия Ариэль, Оберон, Умбриэль, Дездемона, Джульетта Тритон, Нереида, Протей, Ларисса, Таласса
Читайте также:  Слезы в землю души в небо

Заполнив таблицу, сделайте выводы и укажите сходства и различия между планетами-гигантами.

Выводы: Это газообразные тела с мощным протяжёнными атмосферами, быстро вращаются вокруг своих осей, имеют много спутников, также все они обладают кольцами. У планет-гигантов нет ни твёрдой не жидкой поверхности. Основные компоненты всех планет-гигантов — гелий и водород.

Характеристики Планеты земной группы Планеты-гиганты
Расстояние от Солнца Близко Далеко
Размер Малые Большие
Масса Малая Большая
Плотность Высокая Низкая
Атмосфера Слабая или от Мощная
Спутники / кольца Мало или нет / нет Много / есть

Вывод: Планеты земной группы обладают значительно меньшими массами и размерами, но большей плотностью, не имеют колец. Они ближе расположены к Солнцу и быстрее движутся по своим орбитам, но медленнее вращаются вокруг своей оси и меньше сжаты у полюсах. Также они имеют значительно меньше спутников.

Особенностью вращения планет-гигантов вокруг оси является то, что они вращаются слоями: слой планеты вблизи экватора вращается быстрее других слоёв.

Наличие у Юпитера и Сатурна плотных и протяжённых атмосфер объясняется тем, что при формировании они быстро достигли такой массы, чтобы удержать больше кислорода.

Спутник Сатурна Титан обладает мощной атмосферой, состоящей в основном из азота.

Планеты-гиганты имеют малую среднюю плотность по причине того, что их атмосферы имеют в основном водородо-гелевый состав.

Существование колец обнаружено у следующих планет-гигантов: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Юпитер излучает значительно больше тепловой энергии, чем получает её от Солнца. Причиной этого можно считать постепенное сжатие планеты и процесса радиоактивного распада в её недрах.

Источник

Юпитер и другие планеты-гиганты Солнечной системы

Самые массивные объекты в космосе именуют гигантами — Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Четверку планет гигантов Солнечной системы называют «внешними», поскольку находятся вне астероидного пояса. Планеты в несколько раз превышают размеры родного земного шара, но параллельно с самой яркой звездой космоса — не такие уж и огромные.

Уран, Нептун, Сатурн, Юпитер и Земля

Планетный ряд содержит тела двух типов — газовые планеты-гиганты и объекты земной группы. Объекты первого вида обладают общими уникальными характеристиками:

  1. Особенностью всех гигантских объектов является состав — водород и гелий. Газообразные планеты Солнечной системы настолько огромны, что Уран (наименьший великан) в 15 раз превышает размер Земли.
  2. Планета содержит внутри ядро. По меркам обладателей, небольшое, но в сравнении с земным, любое из них в десятки раз больше.
  3. Масса и радиус Юпитера значительно превышает характеристики других планет-гигантов. А его притяжение настолько сильное, что притягивает к себе всю космическую радиацию. Удивительным является и скорость вращения, если земной день составляет 24 часа, то юпитерианский — 10.
  4. Сатурн обладает кольцами астероидов, но не всем известен факт, что они есть у остальных гигантских тел.
  5. Гигантские планеты обладают большим количеством спутников, в отличие от Земли, у которой спутник всего один — Луна. Они невероятно интересны для ученых. Есть мнение, что на некоторых из них возможно существование жизни.

Каждая из этих газовых планет удивительна и уникальна. Давайте ознакомимся с их особенностями хотя бы вкратце.

Планета Юпитер: краткое описание, спутники

Планету наименовали в честь верховного бога Древнего Рима, олицетворяющего власть и могущество. Во славу его имени императоры носили эмблемы и раздавали почести, его именем присягали на верность. Он был главным богом до тех пор, пока язычество не сменилось христианством.

Чтобы кратко ответить на вопрос: что такое Юпитер, как выглядит — можно сказать, что это самый большой объект Солнечной системы. По яркости его можно сравнить с Солнцем, поэтому его можно увидеть на небе невооруженным глазом. У небесного тела есть свои кольца астероидов, но они намного слабее и тоньше, чем у Сатурна, поэтому не такие красивые.

В сравнении с нашей родной планетой имеет интересные особенности:

  • диаметр равен 140 тыс., что равносильно 11 космических тел, диаметром с Землю, выстроенным в ряд;
  • объем в 1321,3 раза превышает объем Земли;
  • размеры поверхности больше в 121,9 раза;
  • масса превышает суммарную массу вместе взятых остальных планетарных тел Солнечной системы в 2,47 раза, а если рассматривать массу Юпитера в массах Земли — в 317,8 раз;
  • сила тяжести превосходит земную в 2,4 раза, это значит, что юпитерианский объект весом 100 кг будет у нас весить 240 кг.
Читайте также:  Оформление земли в выборгском

Планета обладает самым большим спутником в Солнечной системе, под названием Ганимед. А всего спутников у него 79.

Несмотря на огромный размер, планете немножко не хватило параметров до звезды. Это настоящий газовый гигант Солнечной системы с плотностью 1.326 г/см 3 , что на четверть меньше плотности Земли.

Краткое описание химического состава планеты Юпитер — газы, водород и гелий в атмосфере. Что касается внутренних слоев, то их сегодня еще не удалось точно определить.

Второй гигант — Сатурн и его спутники

Сатурн является вторым по величине газовым великаном. Получил свое название в память о римском божестве, покровителе земледелия. Этот гигант известен каждому, благодаря красивым кольцам, состоящим из ледяных частичек и пыли. Состав атмосферы Сатурна, как и молекулярное строение Юпитера — основная часть водорода и гелий. Ученые обнаружили малую долю метана, аммиака и тяжелых элементов.

Большая планета обладает планетарным магнитным полем, со средним значением между полями Земли и юпитерианским. Строение атмосферы несколько совпадает с юпитерианским, а также:

  • объем газового великана составляет 60% от объема Юпитера;
  • масса — меньше 1/3 юпитерианской.

Сатурн считается планетой с самой низкой плотностью в Солнечной системе, поскольку среднее значение — меньше плотности воды. Хоть массы больших объектов космоса различаются примерно в 3 раза, экваториальный диаметр Юпитера в км всего на 19% больше. А вот показатель ускорения свободного падения намного меньше юпитерианского — 10,44 м/с².

По последним данным стало известно о 82 спутниках у планеты-гиганта. Большая часть их имеет свое синхронное вращение, поэтому к Сатурну повернуты всегда лишь одной стороной. Самый огромный спутник — Титан, чьи размеры превышают даже Меркурий. Но его состав — это замерзший газ, что делает его легче в отличие от Меркурия.

Еще одним интересным спутником является Энцелад. Ученые выяснили, что под массивной поверхностью льда содержится жидкая вода, где может зародиться и развиться органическая жизнь.

Ледяной великан Солнечной системы — Уран

Уран стал первым, открытым в Новое время с помощью телескопа. Свое название получил в честь древнегреческого бога, покровителя небес. Не глядя на схожее строение с иными планетами-гигантами, в атмосферном слое которых находится гелий с водородом, Уран не содержит металлический водород, вместо этого в нем огромное количество льда. Именно поэтому специалисты относят его к «ледяным гигантам» Солнечной системы, с самой низкой температурой атмосферы.

Так же, как и планета-гигант Юпитер, ледяной Уран обладает кольцами и магнитосферой. Ученые открыли 27 спутников холодного великана, среди которых можно выделить самые крупные: Титания, Умбриэль, Миранда, Оберон, Ариэль.

Отличительной чертой ледяного великана является наклон оси вращения относительно плоскости эклиптики — 98°. Уран вращается «лежа на боку» — похож не на раскрученный волчок, а на катящийся шар.

Малая плотность планеты привела еще к тому, что сила тяжести равна 0,886 g, что значительно меньше земной. Уран в условиях чистого неба виден невооруженным глазом. Глядя в телескоп можно четко рассмотреть бледно-голубой диск с затемнениями к краям.

Точных исследований планеты не проводилось, космические корабли лишь пролетая мимо, передавали снимки. Но в планах NASA есть намерения сравнить особенности планет Юпитер и Уран в скором будущем.

Планета Нептун — холодный далекий гигант Солнечной системы

Ледяной великан не сразу получил теперешнее название:

  • первое время его просто называли «внешняя планета от Урана» или планета «Леверье»;
  • затем дали название «Янус»;
  • позже «Океан».

Но в 1846 году планета наконец-то получила нынешнее наименование Нептун — имя древнеримского бога, покровителя морей и океанов.

Нептун обладает собственными кольцами астероидов, но их размер намного меньше, чем, к примеру, размер у Юпитера или у Сатурна. Предполагают, что они состоят из частичек льда, покрытых углеродным материалом, который придает красноватый оттенок поверхности.

Несмотря на свои внушительные размеры и массу, которая составляет 17 масс Земли, плотность планеты примерно в 3,5 раза меньше земной. Сила тяжести практически такая же, как и у предыдущих великанов Солнечной системы, составляет — 1,14 g.

Нептун обладает 14 спутниками. Наибольший спутник — Тритон, стал интересен тем, что обладает гейзерами жидкого азота и движется в обратном направлении от планеты. Своими характеристиками Нептун очень похож на Уран, но, к сожалению, без хорошего телескопа нельзя увидеть.

Многочисленные расчеты, научные опыты, исследования доказали важное значение наибольших тел космоса — они помогают защитить остальные тела земной группы от столкновения с кометами и астероидами. Газовые великаны увеличивают скорость космических тел, сталкивая со своей траектории, попросту отбрасывают за границы Солнечной системы.

Источник