Пояс астероїдів, що пролягає за Марсом, є своєрідною межею, яка розділяє планети земної групи та зовнішні планети. Чотири найбільші планети Сонячної системи — Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун — належать до класу газових гігантів. Колись до цієї групи відносили й Плутон, проте у 2006 році Міжнародний астрономічний союз перекласифікував його у карликову планету через малий розмір і нездатність повністю очистити свою орбіту від дрібних небесних тіл.

Особливості газових гігантів

Газові гіганти мають складну шарувату структуру, що включає:

  • Зовнішній газовий шар – переважно з водню, гелію та незначної кількості метану, аміаку та інших газів.
  • Рідкогазову оболонку – зона високого тиску, де гази починають набувати рідкого стану.
  • Металізований водневий шар – присутній тільки у Юпітера та Сатурна, де високий тиск (понад 3 мільйони атмосфер) змушує водень набувати металевих властивостей, що створює потужне магнітне поле.
  • Внутрішні шари Урана та Нептуна відрізняються – замість металізованого водню вони містять льодовий шар із суміші води, аміаку та метану під високим тиском, що створює унікальні магнітні аномалії.
  • Тверде кам’янисте або металеве ядро – у центрі всіх газових гігантів розташоване масивне ядро, яке складається з силікатів, металів та інших важких елементів.
  • Відсутність твердої поверхні – їхня основа складається переважно з газів і рідких елементів.
  • Висока швидкість обертання – через це доба на цих планетах значно коротша за земну.
  • Сплюснута форма – через швидке обертання вони дещо сплюснуті біля полюсів.
  • Велика кількість супутників – кожен газовий гігант має від кількох до десятків природних супутників.
  • Слабке або нестабільне магнітне поле – особливо це стосується Урана і Нептуна, де магнітні полюси зміщені й можуть змінюватися.
  • Низькі температури – зовнішні шари цих планет мають дуже низьку температуру, наближену до абсолютного нуля.
  • Наявність кілець – хоча найвідомішу систему кілець має Сатурн, усі газові гіганти мають кільцеві структури.

Планети газові гіганти

Газові гіганти – це найбільші планети Сонячної системи, що складаються переважно з водню, гелію та інших летких сполук, не мають твердої поверхні, володіють потужною атмосферою, сильною гравітацією та численними супутниками. Вони розташовані у зовнішній частині Сонячної системи та відзначаються складною внутрішньою структурою, швидким обертанням і, в більшості випадків, системою кілець. До газових гігантів Сонячної системи належать Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун, причому перші дві планети класифікуються як класичні газові гіганти, а останні дві – як льодові гіганти через високий вміст води, аміаку та метану в їхніх атмосферах.

Зображення газові гіганти

Юпітер – гігант Сонячної системи

Юпітер – найбільша планета Сонячної системи, його склад подібний до зіркового (водень і гелій), але його маси недостатньо для запуску ядерного синтезу. Щоб стати коричневим карликом, його маса мала б бути щонайменше у 13 разів більшою. Однак його гігантська маса створює сильне гравітаційне поле, яке притягує комети та астероїди, захищаючи внутрішні планети, включно із Землею.

Зображення планети Юпітер

Ключові характеристики Юпітера:

  • Розмір: у 11 разів більший за Землю.
  • Відстань від Сонця: 5,2 а.о.
  • Відстань до Землі: від 588 до 967 млн км.
  • Юпітеріанський рік: 11,86 земного року.
  • Доба: приблизно 10 годин – найкоротший серед планет.
  • Велика Червона Пляма – шторм, що триває понад 300 років.
  • Атмосфера обертається шарами у протилежних напрямках.
Читайте також  Пояс Койпера Хмара Оорта

Дослідження: У 1995 році зонд “Галілео” проник у атмосферу Юпітера, відкривши в ній молекулярний водень, гелій, вуглець, сірку, азот, благородні гази. Було виявлено метан (CH₄), аміак (NH₃), етан (C₂H₆), воду (H₂O), а також благородні гази – аргон, криптон, ксенон та неон.

Деякі вчені, зокрема Карл Саган, обговорювали можливість існування екзотичних форм життя в багатих газових середовищах. Однак на Юпітері немає доказів, що підтверджують цю гіпотезу.

Спостереження із Землі
Юпітер можна побачити неозброєним оком. Найкращі моменти для його спостереження – періоди великих протистоянь. Наприклад, 07 грудня 2025 року Юпітер досягне великого протистояння, стаючи одним із найяскравіших об’єктів на нічному небі після Сонця, Місяця та зазвичай Венери.

Сатурн – володар кілець

Сатурн – друга за розміром планета Сонячної системи і єдина, чия щільність менша за воду. Це означає, що якби існував достатньо великий океан, Сатурн міг би на ньому плавати.

Зображення планети Сатурн

Ключові характеристики Сатурна:

  • Відстань від Сонця: 9,58 а.о.
  • Сатурніанський рік: 29,5 земних років.
  • Доба: 10 год 34 хв.
  • Потужні вітри у Сонячній системі, швидкість яких сягає 1800 км/год.
  • Величезний шторм – Велика Біла Пляма, що повторюється кожні 30 років.
  • Дослідження: У 2004–2017 рр. станція “Кассіні” ретельно вивчала Сатурн і його супутники.

Льодові гіганти – Уран та Нептун

Льодові гіганти – це особливий підклас газових гігантів, які містять значно більше льодових сполук, таких як вода, аміак і метан, у порівнянні з традиційними газовими гігантами. Вони мають густішу атмосферу, слабше магнітне поле, унікальну внутрішню структуру та холоднішу поверхню. У Сонячній системі до льодових гігантів належать Уран і Нептун, які відрізняються характерним блакитним забарвленням через високий вміст метану та нестандартним нахилом магнітного поля.

Зображення льодові гіганти

На відміну від Юпітера і Сатурна, Уран і Нептун містять менше водню та гелію (до 20%) і більше льодових сполук – води, метану, аміаку. Через це їх називають льодовими гігантами.

Читайте також  Подорож Сонячною системою

Уран

Уран – це найхолодніший газовий гігант Сонячної системи, де температура опускається до -224°C. Унікальна вісь – нахилена майже на 98°, тож він обертається “лежачи”, що спричиняє екстремальні сезони тривалістю 21 земний рік. Через високий вміст метану в атмосфері Уран має характерний блакитно-зелений колір. Його магнітне поле нестабільне і значно зміщене від центру планети, що робить його одним із найбільш аномальних у Сонячній системі.

Зображення планети Уран

Ключові характеристики Урана:

  • 7-а планета від Сонця.
  • Відстань від Сонця: 19,2 а.о.
  • Рік на Урані: 84 земні роки.
  • Доба: 17 год 14 хв.
  • Унікальна вісь – нахилена майже на 98°, тож він обертається “лежачи”.
  • Вітри можуть сягати 900-1200 км/год, що є меншою швидкістю, ніж на Нептуні, але все ще дуже високою.

Нептун

Нептун – найменш вивчений газовий гігант Сонячної системи, оскільки до нього наближався лише один космічний апарат – “Вояджер-2” у 1989 році. Він має найдинамічнішу атмосферу серед усіх планет-гігантів, де утворюються гігантські штормові системи, які можуть зникати й з’являтися всього за кілька років. Його температура на верхніх шарах атмосфери – одна з найнижчих у Сонячній системі (-218°C), але всередині він випромінює вдвічі більше енергії, ніж отримує від Сонця, що свідчить про потужні внутрішні джерела тепла. Нептун має систему тонких кілець, які складаються з пилу, льоду та кам’янистих уламків. Вони більш яскраві, ніж кільця Урана, але значно менш виражені, ніж у Сатурна, і поступово руйнуються.

Зображення планети Нептун
  • Найвіддаленіша планета.
  • Відстань від Сонця: 30 а.о.
  • Рік на Нептуні: 165 земних років.
  • Доба: 16 год 6 хв.
  • Найпотужніші вітри – до 2100 км/год.

Супутники газових гігантів

Астрономи вважають, що далеко не всі супутники зовнішніх планет відкриті. Найбільші з відомих наведені у таблиці (дані на 2024 рік):

ПланетаКількість супутниківНайбільший супутникДіаметр (км)
Сатурн146Титан5150
Юпітер95Ганімед5262
Уран28Титанія1578
Нептун16Тритон2706

Цікаво: назви супутників беруть із античної міфології або літератури (наприклад, супутники Урана названі на честь персонажів творів Вільяма Шекспіра).


Олексій Космічник

Сторінка автора статті, астроном любитель, випускник Харківського КНАУ

0 коментарів

Залишити відповідь

Заповнювач аватара

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *