A Naprendszer bolygói, ahogyan azt egy NASA számítógépes illusztráció ábrázolja. A pályák és méretek mérete nem látható.
(Kép: © NASA)
A gáz óriás egy nagy bolygó, amely főként gázokból, például hidrogénből és héliumból áll, és viszonylag kis sziklás maggal rendelkezik. Naprendszerünk gáz óriásai a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz. Ez a négy nagy bolygó, amelyet Jupiter után is joviumi bolygóknak neveznek, a Naprendszer külső részén, a Mars pályája és az aszteroid öv mentén helyezkednek el. A Jupiter és a Szaturnusz lényegesen nagyobb, mint Uránusz és Neptunusz, és minden bolygópár kissé eltérő összetételű.
Noha a naprendszerünkben csak négy nagy bolygó található, a csillagászok ezreket fedeztek fel azon kívül, különösen a NASA Kepler Űrtávcsőjével. Ezeket az exoplanetokat (ahogy nevezik) megvizsgáljuk, hogy többet megtudhassunk arról, hogyan alakult a naprendszerünk.
Alapvető tények
Jupiter a Naprendszerünk legnagyobb bolygója. A sugara a Föld szinte 11-szerese. A NASA szerint 50 ismert holdból és 17 megerősítésre vár. A bolygó többnyire hidrogénből és héliumból áll, egy sűrű sziklák és jég körül, és nagy részének valószínűleg folyékony fémes hidrogénből áll, amely hatalmas mágneses mezőt hoz létre. A Jupiter szabad szemmel látható, és az ősei ismerték. Légköre leginkább hidrogénből, héliumból, ammóniából és metánból áll. [Kapcsolódó: Jupiter bolygó: Tények a méretéről, holdakról és vörös foltról]
Szaturnusz a Föld sugara körülbelül kilencszerese, és nagy gyűrűk jellemzik; az, hogy miként alakultak, ismeretlen. A NASA szerint 53 ismert holddal rendelkezik, és további kilenc további megerősítést vár. A Jupiterhez hasonlóan főként hidrogénből és héliumból áll, amelyek sűrű magot vesznek körül, és amelyet az ősi kultúrák is követtek. Légköre hasonló a Jupiter atmoszférájához. [Kapcsolódó: Saturn bolygó: A Saturn gyűrűinek, holdjainak és méretének tényei]
Uránusz a sugár körülbelül négyszerese a Föld sugárzásának. Ez az egyetlen bolygó, amely oldalra dől, és a bolygó kivételével minden hátrafelé forog, de a Vénusz kivételével egy hatalmas ütközés miatt régóta megszakította. A NASA szerint a bolygónak 27 holdja van, és légköre hidrogénből, héliumból és metánból áll. William Herschel fedezte fel 1781-ben. [Kapcsolódó: Uránusz bolygó: Tények a nevéről, holdjairól és pályájáról]
Neptun szintén körülbelül négyszer nagyobb a sugara a Föld sugárzásának. Az Uránhoz hasonlóan a légköre többnyire hidrogénből, héliumból és metánból áll. A NASA szerint 13 megerősített holddal rendelkezik, és egy további megerősítést vár. 1846-ban több ember fedezte fel. [Kapcsolódó: Neptunusz bolygó: tények a pályájáról, holdak és gyűrűk]
Szuper Föld: A tudósok sok "szuper-Földet" (a Föld és Neptun nagysága közötti bolygót) találtak más Naprendszerben. A saját naprendszerünkben nincsenek ismert szuperföldek, bár egyes tudósok azt gondolják, hogy a "Kilenc bolygó" a Naprendszerünk külső határain rejlik. A tudósok ezt a bolygók kategóriát tanulmányozzák, hogy megtudják, vajon a szuper Föld inkább kis óriási bolygókhoz vagy nagy földi bolygókhoz hasonlít-e.
Formáció és hasonlóságok
A csillagászok szerint az óriások először sziklás és jeges bolygókként alakultak ki, amelyek hasonlóak a földi bolygókhoz. A magok mérete azonban lehetővé tette ezeknek a bolygóknak (különösen a Jupiternek és a Szaturnusznak), hogy megragadják a hidrogént és a héliumot azon gázfelhőből, amelyből a nap kondenzálódott, még mielőtt a nap kialakult volna, és a gáz nagy részét elfújták.
Mivel az Uránusz és a Neptunusz kisebb és nagyobb keringő pályájukkal nehezebb számukra a hidrogén és a hélium gyűjtése olyan hatékonyan, mint a Jupiter és a Szaturnusz. Ez valószínűleg megmagyarázza, hogy miért kisebbek, mint az a két bolygó. Százalékos alapon a légkörük "szennyezettebb" nehezebb elemekkel, például metánnal és ammóniával, mivel ezek sokkal kisebbek.
A tudósok több ezer exoplanetet fedeztek fel. Ezek közül sokuk "forró jupiter" vagy hatalmas gáz óriás, amelyek rendkívül közel vannak szülői csillagokhoz. (A sziklás világok sokkal gazdagabbak az univerzumban, Kepler becslése szerint.) A tudósok azt gondolják, hogy a nagy bolygók keringési irányukban előre-hátra mozoghattak, mielőtt a jelenlegi konfigurációjukba rendeződtek volna. De az, hogy mennyit költöztek, még mindig vita tárgya.
Több tucat hold van az óriási bolygók körül. Sokan a szülő bolygóikkal egy időben alakultak ki, ami feltételezhető, ha a bolygók ugyanabba az irányba forognak, mint az Egyenlítő közelében lévő bolygók (például a hatalmas jovi holdok Io, Europa, Ganymede és Callisto.), De vannak kivételek.
A Neptunusz egyik holdja, a Triton a Neptunusz forgásirányával ellentétes irányban kering a bolygón - ami arra utal, hogy Tritont elfogta talán a Neptunusz valaha nagyobb atmoszférája, ahogy elhaladt. És sok apró hold van a Naprendszerben, amelyek messze forognak bolygóik egyenlítőjétől, ami arra utal, hogy ők is hatalmas gravitációs vonzódásokkal foglalkoztak.
Jelenlegi kutatás
Jupiter: A NASA Juno űrhajója 2016-ban érkezett a bolygóra, és már számos felfedezést végzett. Tanulmányozta a bolygó gyűrűit, amelyeket nehéz elérni, mivel ezek sokkal finomabbak, mint a Szaturnusz gyűrűi. Juno rájött, hogy a Jupiter auroráját befolyásoló részecskék különböznek a Földön található részecskéktől. Felfedte a légkörrel kapcsolatos betekintést is, mint például a magasból származó felhőkből származó hó felfedezése. Eközben a Hubble Űrtávcsövet használó tudósok részletes vizsgálatokat végeztek a Jupiter nagy vörös foltjáról, miközben figyelték, hogy az összehúzódik és színe fokozódik.
Szaturnusz: A Cassini űrhajó több mint tucat éves megfigyelést tett be a Saturnban 2017-ben. De a Cassini által végzett tudomány még mindig nagyon folyamatban van, mivel a tudósok a Szaturnuszban töltött évek munkáját elemezik. Utóbbi hónapjaiban a misszió megvizsgálta a Szaturnusz gravitációját és mágneses mezőit, a gyűrűket a korábbitól eltérő szögből nézte, és szándékosan belemerült a légkörbe (egy lépés, amely többet fog megvilágítani a légkör szerkezetéről).
Uránusz: Az Uránvihar vihar gyakori célpontja mind a profi távcsöveknek, mind az amatőr csillagászoknak, akik megfigyelik, hogyan alakulnak és változnak az idő múlásával. A tudósok azt is érdekli, hogy megismerjék a gyűrűinek felépítését és annak atmoszféráját. Az Uránusznak több trójai aszteroidája is lehet (aszteroidák ugyanabban a pályán vannak, mint a bolygó); az elsőt 2013-ban találták meg.
Neptun: A Neptunuszon zajló vihar is népszerű megfigyelő célpont, és 2018-ban ezek a megfigyelések ismét gyümölcsöt hoztak; A Hubble Űrtávcsőből végzett munkák azt mutatták, hogy egy régóta esővihar csökken. A kutatók megjegyezték, hogy a vihar eltérően oszlik, mint amit modelljeik elvártak, ami azt mutatja, hogy a Neptunusz légkörének megértése még finomítást igényel.
exobolygók: Számos földi távcső keres exoplaneket. Számos aktív űrmisszió létezik az exoplanet kutatásában, köztük a Kepler, a Hubble Űrtávcső és a Spitzer Űrtávcső. Új küldetések ütemtervét is tervezik: a NASA átmenő exoplanet-felmérési műholdját (TESS) 2018-ban, a NASA James Webb űrteleszkópját 2020-ban, az Európai Űrügynökség 2026-os PLAnetáris csillagátmenetet és oszcillációját (PLATO) és az ESA légköri távirányítóját - érzékeli az infravörös exoplanet nagy felmérésű küldetését (Ariel) 2028-ban.
További források
- Rochesteri Technológiai Intézet: A gáz óriások
- NASA: Ha a Jupiter és a Saturn gáz óriások, repülhet-e egyenesen rajtuk?
- Az Arizonai Egyetem Csillagászati Tanszéke: Gáz óriás = Jovian Planets
