Презентація на тему:
Планети-гіганти

Планети-гіганти – чотири планети сонячної системи: Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, розташовані за межами кільця малих планет і

У всіх планет-гігантів обертання навколо осі досить швидке, а густина мала. Внаслідок цього вони значно стиснуті. Усі планети-гіганти оточені потужними, великих розмірів атмосферами. І ми бачимо тільки, що в них плавають хмари, які внаслідок швидкого обертання витягнулися паралельними екватору смугами.

Планети-гіганти за хімічним складом нагадують зорі, вони не мають твердої  поверхні, й тому на них ніколи не зроблять посадку пілотовані космічні кораблі. Під холодними хмарами гіганти мають гарячі надра, температура яких сягає десятків тисяч градусів. Однією з таємниць залишається джерело внутріш ньої енергії планет-гігантів, бо всі вони, за винятком Урана, випромінюють у космос більше енергії, ніж отримують від Сонця.Основна відмінність планет-гігантів від планет земної групи – їхні істотно більші маси і розміри. Водночас густини планет цієї групи значно менші, ніж у планет земної групи, що свідчить про різницю хімічного складу. Всі планети-гіганти мають потужні воднево-гелієві атмосфери з домішками аміаку і метану (до 0,1%), а також великі сис теми супутників і кілець. Планети цієї групи обертаються навколо осі набагато швидше, ніж планети земної групи. При цьому кожна з них має помітно менший період обертання екваторіальних зон у порівнянні з приполюсними.

Оскільки планети-гіганти дуже віддалені від Сонця, їх температура (принаймні над їхніми хмарами) дуже низька: на Юпітері —145 °С, на Сатурні —180 °С, на Урані й Нептуні ще нижча. Атмосфери планет-гігантів містять переважно молекулярний водень, а також метан СН4 і, мабуть, багато гелію, а в атмосфері Юпітера і Сатурна виявлено ще й аміак NН3. Відсутність смуг NН3 у спектрах більш віддалених планет пояснюється тим, що він там вимерз. При низькій температурі аміак конденсується, і з нього, очевидно, складаються видимі хмари Юпітера.

З чотирьох гігантських планет найкраще вивчено Юпітер — найбільшу планету цієї групи і найближчу з них до нас і Сонця. Вісь обертання Юпітера майже перпендикулярна до площини його орбіти, тому сезонних змін умов освітлення на ньому немає.   Смуги хмар видно на Юпітері навіть у слабкий телескоп. Юпітер обертається зонами — чим ближче до полюсів, тим повільніше. На екваторі період обертання 9 год 50 хв, а на середніх широтах на кілька хвилин триваліший. Аналогічно обертаються й інші планети-гіганти. Інтенсивні рухи, що охоплюють хмарний і сусідні з ним шари атмосфери, мають стійкий характер. Зокрема, таким стійким атмосферним «вихором» є знаменита Червона пляма, яку спостерігають на Юпітері вже понад 300 років.

На глибині 20 000 км водень перетворюється у металічний стан, і його фізичні властивості нагадують розплавлений метал, який добре проводить електричний струм. Такий агрегатний стан водню (густина 4 г/см3 при тискові 106 атм) на Землі не існує. Завдяки електричному струмові, що генерується у цій металевій оболонці, виникає сильне магнітне поле, тому навколо Юпітера утворюються радіаційні пояси, які в 10 разів інтенсивніші від земних. Юпітер є потужним джерелом радіовипромінювання. У центрі Юпітера існує тверде ядро, подібне за хімічним складом до планет земної групи, яке може складатися зі скельних порід. Юпітер – найбільша планета Сонячної системи, яка з періодом 11,86 земного року обертається навколо Сонця на відстані близько 5,2 а. о. Юпітер швидше за всі інші планети обертається навколо своєї осі – зоряна доба на Юпітері триває 9 год 50 хв. Через швидке обертання його екваторіальний радіус (71 400 км) значно перевищує полярний (66 900 км) – планета помітно сплюснута біля полюсів. Маса Юпітера і сила тяжіння на його по верхні відповідно у 318 і 2,5 рази більші за земні показники. Середня густина становить 1,3 г/см3.

В атмосфері Юпітера міститься близько 86 % водню, 14 % гелію, 0,07 % метану, 0,06 % аміаку, а також вода, ацетилен, фосфін. Хмари складаються в основному з аміаку. Юпітер не має твердої поверхні. За підрахунками вже на глибині кількох тисяч кіло метрів речовина атмосфери плавно переходить у газорідкий стан, ще глибше під ним залягає зона рідкого водню з гелієм, а ще глибше рідкий водень переходить у металічну фазу – перетворюється на метал, у якому протони і елек трони існують окремо. Останній перехід відбувається стрибком; речовина, змінюючи свою фазу, стискається, при цьому і виділяється до даткова енергія. У 1955 р. виявлено, що Юпітер є потужним джерелом радіовипромінювання. Планета має магнітне поле, напруженість якого у 50 разів більша, ніж у земного. Це поле формує навколо планети протяжну магнітосферу з декількома радіаційними поясами. Електрони, прискорені в магнітосфері планети, тут же гальмуються її магнітним полем, випромінюючи головним чином у радіодіапазоні. Чотири із 63 супутників Юпітера – Іо, Європа, Ганімед і Каллісто – ще у 1610 р. були відкриті Галілеєм, він же дав їм назви, а тому їх час то називають галілеєвими. В 1979 р. поблизу планети пройшли АМС «Вояджер-1» і «Вояджер-2» (США). Вони передали на Землю зображення планети і супутників з близьких відстаней. Особливо вражають поверхні галілеєвих супутників.

Сатурн – друга планета-велетень і шоста числом планета в Сонячній системі. Майже у всьому подібна до Юпітера Сонця з періодом 29,5 земних років на відстані близько 9,5 а. о. Зоряна доба на Сатурні триває 10 год 14 хв. Через швидке обер тання він також сплюснутий біля полюсів: полярний радіус плане ти менший від екваторіального.

Сатурн має на диво низьку густину, нижчу за густину води – лише 0,7 г/см3. І якби знайшовся такий велетенський океан з води, куди мож на було б занурити Сатурн, він би не потонув. Така маленька густина свідчить про те, що як і решта планет-гігантів, Сатурн переважно складається з водню і гелію. Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла, ніж вона. Згідно з розрахунками температура зовнішнього шару хмарового по криву повинна становити 80 К, насправді ж температура атмосфери планети дорівнює 90 К. Отже, Сатурн, як і Юпітер, перебуває у стані повільного стискання. Як і в Юпітера, періоди обертання у різних широтах не однакові. Маса Сатурна в 95 разів більша за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну.

Внутрішня будова Сатурна

Названий на честь бога неба Уран є по-справжньо му блакитною планетою. Існує одна особливість, яка виділяє Уран з усіх планет Сонячної системи: його екватор нахилений до площини орбіти під кутом 98°. Такий вели кий кут нахилу призводить до унікальної у Сонячній системі зміни пір року — полярні кола знаходяться майже на екваторі, а тропіки — біля полюсів. Це означає, що Сонце освітлює один з полюсів планети майже 42 земні роки, в той час як на іншому полюсі стільки ж триває полярна ніч. Правда, спеки там не буває, бо Уран отримує від Сонця набагато менше енергії, ніж Земля, і температура верхніх шарів атмосфери не піднімається вище -215 °С. Так було відомо, що Уран – це планета, майже у 4 рази більша за Землю. Маса Урана у 14,6 рази більша за земну, а екваторіальний радіус становить 25 600 км. Середня густина Урана – 1,19 г/см3. Виходячи з останніх даних, робляться припущення, що Уран на 50 % складається з водяного льоду, на 40 % – з різних кам’янистих порід і на 10 % – з водню та інших газів. У 1977 р. при покритті Ураном зорі у нього було відкрито 5 вузьких кілець. Згодом з’ясувалося, що їх 9. А при прольоті АМС «Вояджер-2» було виявлено слабке десяте кільце. Кільця Урана дуже вузькі, 1-10 км завширшки, і тільки зовнішнє кільце в найширшій частині досягає 96 км. Мабуть, вони складаються з дрібного темного пилового матеріалу, бо погано відбивають сонячне світло. Товщина кілець – кілька десятків метрів. Після прольоту АМС стала відомою геологічна будова п’яти великих супутників Урана: Аріеля, Умбріеля, Титанії, Оберона і Міранди. Було відкрито ще 12 супутників, які мають вигляд безформних брил невеликих розмірів від 10 до 100 км.

БУДОВА УРАНУ

Нептун — восьма за віддаленістю від Сонця четверта за розміром і третя за масою планета Сонячної системи, що належить до планет-гігантівМаса Нептуна у 17,2 рази, а діаметрекватора у 3,9 рази більший за Землю. Планета названа на честь римського бога морів. Його астрономічний символ — стилізована версія тризубця Нептуна. Нептун у 4 рази більший за Землю. Він рухається навколо Сон ця з періодом 164,8 земних років на відстані 30 а. о. і має екваторіальний період обертання 17 год 42 хв. Нахил його осі обертання до площини орбіти становить 290, маса у 17 разів більша за земну, а еква торіальний радіус становить 24 800 км. Середня густина Нептуна найбільша серед усіх планет-велетнів – 1,66 г/см3. Він випромінює у космос у три рази більше енергії, ніж отримує від Сонця. Нептун  був відкритий німецьким астрономом Галле 1846 р. після теоретичних розрахунків француза Левер’є і англій ця Адамса. Під хмарами температура атмосфери поступово підви щується до +700 °С, тому вода не може знаходитись у рід кому стані. Більш реальною є гіпотеза про водяні хмари з розчином аміаку, густина яких може перевершувати густину води у кілька разів. Швидкість вітрів у хмарах сягає фантастичної величини 500 м/с.  

Будова

Велика темна пляма(вгорі), Скутер (біла трикутна хмарка посередині), і Мала темна пляма (внизу). В атмосфері Нептуна бушують найсильніші вітри серед усіх планет Сонячної системи. За деякими оцінками, їх швидкість може досягати 2100 км/год. Під час прольоту «Вояджера-2» в 1989 році в південній півкулі Нептуна було виявлено так звану Велику темну пляму, аналогічну Великій червоній плямі на Юпітері. Температура Нептуна у верхніх шарах атмосфери близька до −220 °C. В центрі планети температура складає за різними оцінках від 5400 K до 7000—7100 °C, що відповідає температурі на поверхні Сонця та внутрішньою температурою більшості відомих планет. У Нептуна є слабка та фрагментована кільцева система, можливо, виявлена ще в 1960-і роки, але достовірно підтверджена «Вояджером-2» лише у 1989 році. 12 липня 2011 року пройшов рівно один Нептуніанський рік або 164,79 земних років — з моменту відкриття Нептуна 23 вересня 1846 року.

Дякую за увагу