Астрономия и Космос. Солнечная система и ее строение
Планеты-гиганты или планеты юпитерианской группы:
Планеты-гиганты расположились за орбитой Марса. Это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Уже давно астрономы знают, что планеты-гиганты гораздо больше и массивнее планет земной группы. Самый лёгкий гигант - Уран - в 14,5 раза массивнее Земли. Но даже самая массивная планета Солнечной системы - Юпитер - в 1.000 раз уступает в этом показателе Солнцу. Впрочем, надо сказать, что по астрономическим меркам эту разницу можно назвать значительной, но не огромной. В то же время, плотность планет гигантов 3-7 раз уступает плотности планет земной группы.
У планет-гигантов нет твёрдой поверхности. Газы их обширных атмосфер, уплотняясь с приближением к центру, постепенно переходят в жидкое состояние. Эти планеты быстро совершают один оборот вокруг своей оси (10-18 часов). Причём, они вращаются как бы слоями: слой планеты, расположенный вблизи экватора, вращается быстрее всего, а околополярные области являются самыми неторопливыми. Как мы увидели раньше, планеты-гиганты - жидкие планеты, этим обстоятельством и вызвано их необычное вращение. По той же причине гиганты сжаты у полюсов, что можно заметить в простой телескоп. Солнце, являясь газовым шаром, тоже вращается слоями с периодом 25-35 суток.
Сами гиганты и их атмосферы состоят из лёгких элементов: водорода и гелия. Уран и Нептун в значительной степени содержат в себе метан, аммиак, воду и другие не слишком тяжёлые соединения. Другие элементы тоже есть, но их гораздо меньше. Учёные выяснили, что с увеличением массы гиганта растёт и его атмосфера. Следовательно, самой обширной атмосферой обладает Юпитер. Уран и Нептун, близкие по массе, мало отличаются и своими атмосферами. Сатурн занимает промежуточное положение.
В центре гигантов есть небольшое твёрдое ядро, но оно относительно невелико. Как было сказано, атмосфера каждого гиганта плавно переходит в жидкость, а та постепенно тоже уплотняется к центру планет. Скорее всего, в недрах планет-гигантов, где высоки давление и температура, есть слой водорода, обладающего металлическими свойствами. Это необычное вещество не является в полной мере ни газообразным, ни твёрдым. Но оно обладает важным свойством: проводит ток. Благодаря этому, планеты-гиганты обладают магнитным полем.
Магнитные поля планет-гигантов превосходят магнитные поля планет земной группы. Интенсивность магнитного поля качественно определяется размерами магнитосферы планеты: пространства вокруг неё, в котором магнитное поле Солнца уступает планетному. Влияние солнечного ветра - потока заряженных частиц, вырывающихся с поверхности Солнца, - делает очертания магнитосфер несимметричными. В направлении Солнца магнитосферы сплюснуты и непротяжённы, зато в обратном направлении они сильно вытянуты. У всех исследованных планет, кроме Сатурна, ось симметрии магнитного поля составляет значительный угол с осью вращения самой планеты.
Почти все естественные спутники планет в Солнечной системе вращаются вокруг планет-гигантов. Точное их число ещё не известно. Но лишь три из известных 68-ми спутников имеют отношение к планетам земной группы. У Сатурна открыто 18 спутников, у Урана - 21, у Юпитера - 17, у Нептуна - 8. Кроме спутников, планеты-гиганты обзавелись ещё и кольцами - скоплениями мелких частиц, вращающихся вокруг планет и собравшихся вблизи плоскости их экваторов. Однако только Сатурн обладает внушительными по размерам кольцами. Остальные планеты-гиганты обладают лишь невнятными и еле различимыми колечками. Впрочем, планеты первой четверки не обладают и такими.
Сейчас астрономам известны девять больших планет. Однако планет земной группы и планет-гигантов набирается лишь восемь. Девятой планетой почти по всем статьям является Плутон - девятая по удалённости, девятая по массе и размерам. Она не подходит ни к одной из групп, описанных выше. Плутон - крохотный ледяной шар, с атмосферой из тяжёлых газов. Он больше походит на некоторые спутники планет-гигантов, причём кое-каким из них уступает в массе и размерах (масса Плутона составляет менее одной пятой массы Луны. Плотность Плутона примерно в два раза больше плотности воды. У Плутона есть один спутник. О магнитном поле планеты точно ничего неизвестно. Из-за удалённости своей эта планета изучена крайне плохо.