Gázóriások

A gázóriások óriásbolygók ,  amelyek főleg hidrogénből és héliumból állnak [1] . Az ilyen típusú bolygóknak alacsony a sűrűsége, rövid a napi forgási ideje, és ennek következtében a pólusokon jelentős összenyomódásuk van.

A Naprendszerben a Jupitert és a Szaturnuszt a gázóriások közé sorolják . Többnyire hidrogénből és héliumból állnak, a nehezebb elemek a tömeg 3-13 százalékát teszik ki [2] .

Terminológia

A gázóriás kifejezést 1952-ben James Blish tudományos-fantasztikus író alkotta meg [3] , és eredetileg minden óriásbolygóra utaltak. Bár az "óriásbolygó" és a "gázóriás" kifejezéseket általában szinonimáknak tekintik, az előbbi általánosabb. Így például a jégóriások óriásbolygók, de nem gázóriások. A fő különbség ezen osztályok között a kémiai összetétel: a hidrogén és a hélium tömeghányada a gázóriásokban több mint 90%, a jégóriásokban pedig - 15-20%, valamint a tömeg - gázóriások nehezebbek, mint a jég . 4] . Az 1990-es években vált ismertté, hogy az Uránusz és a Neptunusz az óriásbolygók külön osztálya, amely főleg nehezebb illékony anyagokból áll (ezeket "jégeknek" nevezik). Emiatt az Uránuszt és a Neptunuszt gyakran külön jégóriások közé sorolják [5] .

A gázóriásokat néha "elhibázott csillagoknak" nevezik, mivel a bolygók és hasonló kémiai összetételűek közül a legnagyobb tömegük van, de ez nagyrészt túlzás, mivel a bolygók és a barna törpék közötti általánosan elfogadott határ 13 MJ [6] .

Osztályozás

A gázóriások felosztása „ hideg Jupiterekre ” és „ forró Jupiterekre ” gyakori, de létezik egy Sudarsky-féle osztályozási rendszer is . A gázóriásokat öt osztályba osztja, figyelembe véve a hőmérsékletet, és ezáltal a felső rétegek kémiai összetételét.

Formáció

A Naprendszer eredetének hipotézise szerint az óriásbolygók később alakultak ki, mint a földi bolygók . Ekkor már a tűzálló anyagok (oxidok, szilikátok, fémek) nagy része már kiesett a gázfázisból, és belőlük alakultak ki a belső bolygók (a Merkúrtól a Marsig). Van egy hipotézis az ötödik gázóriásról , amely a Naprendszer modern megjelenésének kialakulása során szorult ki távoli peremére (amely a hipotetikus Tyukhe bolygó vagy egy másik " X bolygó " lett) vagy azon túl ( árva bolygóvá válik ). Az utolsó ilyen hipotézis Brown és Batygin kilencedik bolygójának hipotézise.

Jellemzők

Mint már említettük, a gázóriások főként hidrogénből és héliumból állnak. Tömege meglehetősen nagy: a Naprendszer két gázóriásának , a Jupiternek és a Szaturnusznak a tömege 317, illetve 95 Földtömeg. Az elméleti felső tömeghatár 13 M J lesz , mivel nagyobb tömeg esetén a magban termonukleáris reakciók indulnak el, és a tárgy a barna törpék osztályába kerül. Az alsó határt még nem határozták meg pontosan, de léteznie kell, mivel a kis égitestek nem képesek megtartani olyan könnyű gázt, mint a hidrogén.

Épület

A gázbolygók belső szerkezetének modelljei több réteg jelenlétére utalnak. Egy bizonyos mélységben a gáznemű bolygók atmoszférájában a nyomás eléri a magas értékeket, amelyek elegendőek a hidrogén folyékony állapotba való átmenetéhez. Ha a bolygó elég nagy, akkor egy fémes hidrogénréteget még lejjebb helyezhetünk , elektromos áramok, amelyekben a bolygó erős mágneses terét hozzuk létre , mint a Jupiter és a Szaturnusz. Azt is tartják, hogy a gázbolygóknak is van egy viszonylag kicsi kő- vagy fémmagjuk.

Ahogy a Galileo leszállóegység mérései kimutatták , a gázbolygók felső rétegeiben a nyomás és a hőmérséklet már gyorsan növekszik. A Jupiter légkörében 130 km mélységben a hőmérséklet körülbelül 145 ° C volt, a nyomás 24 atmoszféra volt. A Naprendszer összes gáznemű bolygója észrevehetően több hőt sugároz ki, mint amennyit a Naptól kap, a gravitációs energia felszabadulásának köszönhetően a kompresszió során. Olyan modelleket javasoltak, amelyek lehetővé teszik rendkívül kis mennyiségű hő felszabadulását a Jupiter belsejében termonukleáris fúziós reakciók során , de ezek a modellek nem rendelkeznek megfigyelési megerősítéssel [7] .

Atmoszféra

A gázbolygók atmoszférájában erős szelek fújnak akár több ezer kilométer per órás sebességgel (a szél sebessége a Szaturnusz egyenlítőjénél 1800 km/h). Vannak állandó légköri képződmények, amelyek óriási forgószelek : például a Jupiteren található Nagy Vörös Foltot (a Föld méretének többszörösét) több mint 300 éve figyelték meg. A Szaturnuszon is vannak kisebb foltok .

Műholdak

A Jupiter és a Szaturnusz rendelkezik a legtöbb felfedezett holddal a Naprendszer bolygói közül. A Naprendszer összes gázbolygója esetében a műholdak össztömegének a bolygó tömegéhez viszonyított aránya körülbelül 0,01% (1:10 000). Ennek a ténynek a magyarázatára modelleket fejlesztettek ki műholdak létrehozására gáz- és porkorongokból nagy mennyiségű gázzal (ebben az esetben olyan mechanizmus működik, amely korlátozza a műholdak növekedését).

Exobolygók

Nagy méretük és tömegük miatt a gázóriások minden típusú exobolygó közül a legkönnyebben észlelhetők bármilyen eszközzel. Közülük a legnagyobb - TrES-4 A b - a forró Jupiterekre  utal .

Jegyzetek

  1. ↑ D'Angelo, G. Óriásbolygók kialakulása // Exobolygók kézikönyve / G. D'Angelo, Lissauer, JJ. — Springer International Publishing AG, a Springer Nature része, 2018. — P. 2319–2343. — ISBN 978-3-319-55332-0 . - doi : 10.1007/978-3-319-55333-7_140 .
  2. ↑ The Interior of Jupiter, Guillot et al., Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere , Bagenal és társai, szerkesztők, Cambridge University Press, 2004
  3. ↑ Tudományos-fantasztikus történeti szótár, A gázóriás szócikk n. Archiválva : 2022. március 10. a Wayback Machine -nél
  4. ↑ Az exobolygók típusai . Letöltve: 2020. március 10. Az eredetiből archiválva : 2011. június 24.
  5. ↑ A Nemzeti Repülési és Űrkutatási Hivatal webhelye, Tíz tudnivaló a Neptunról Archiválva : 2008. március 3. a Wayback Machine -nél
  6. ↑ Barna törpék: Sikertelen csillagok, szuper Jupiterek .
  7. ↑ R. Oyed, WRFundamenski, GRCrips, PRSutherland, "DD Fusion in the Interior of Jupiter?", The Astrophysical Journal, 501:367-374, 1998

Linkek