géant de gaz
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Un géant de gaz (parfois aussi connu sous le nom d'une planète ou d'une planète Jovian joviale après que la planète Jupiter ) est une grande planète qui ne est pas principalement composé de roche ou autre solide question. Il ya quatre géantes gazeuses de notre système solaire ; Jupiter , Saturne , Uranus et Neptune . Uranus et Neptune peuvent être considérés comme une sous-classe distincte des planètes géantes, «géants de glace», car elles sont principalement composées d' eau , d'ammoniac et de méthane , contrairement aux gaz géants "traditionnels" Jupiter ou Saturne . Bien que les quatre planètes ne ont pas une surface solide, l' hydrogène et l'hélium dans Uranus et Neptune est surtout dans la région ultrapériphérique. Un géant de gaz peut avoir un noyau rocheux ou métalliques, en fait, un tel noyau est pensé pour être requis pour une géante gazeuse pour former. La majorité de la masse de Jupiter et de Saturne est l'hydrogène et l'hélium. Bien que nous connaissons comme gaz sur la Terre , ces constituants sont pensés pour être comprimé dans des liquides ou solides profondes dans l'intérieur d'un géant de gaz. La majorité d'Uranus et de Neptune est glacial, mais là encore, la chaleur extrême et de la pression des intérieurs de ces planètes ont mis les glaces dans les états physiques moins familiers.
Contrairement à planètes rocheuses géantes gazeuses ne ont pas une surface clairement défini. Les atmosphères de géants de gaz deviennent simplement plus dense vers le noyau, peut-être avec les États-liquides ou liquides comme entre les deux. Par conséquent, on ne peut pas "terres" sur ces planètes dans le sens traditionnel. Des expressions telles que diamètre , surface, de volume , surface la température , et la surface de densité peuvent se référer uniquement à la couche la plus externe visible de l'espace.
Caractéristiques communes
Les quatre géantes gazeuses du système solaire part un certain nombre de caractéristiques. Tous ont des atmosphères qui sont principalement de l'hydrogène et de l'hélium et ce mélange à l'intérieur du liquide à des pressions supérieures à la pression critique. Sur Jupiter et Saturne il n'y a pas de frontière claire entre l'atmosphère et le corps, mais sur Uranus et Neptune certains modèles montrent que la frontière pourrait en effet être forte. À cet égard, nos quatre géantes gazeuses illustrent le classique «matière gradient de phase" dans les sciences des matériaux. Ils ont des intérieurs très chauds, allant d'environ 7000 Kelvin (K) pour Uranus et Neptune à plus de 20 000 K pour Jupiter. Grâce à cette grande chaleur que sous leurs atmosphères des planètes sont les plus susceptibles entièrement liquide . Ainsi, lorsque les discussions se réfèrent à un "noyau rocheux," il ne faut pas imaginer une boule de roche solide. Au contraire, on veut dire une région dans laquelle la concentration d'éléments plus lourds tels que le fer et le nickel est supérieure à celle dans le reste de la planète.
Tous les quatre planètes tournent relativement rapidement, ce qui provoque des vents pour briser en bandes est-ouest ou rayures. Ces bandes sont visibles sur Jupiter, sourdine sur Saturne et Neptune, et à peine détectable sur Uranus.
Tous les quatre planètes sont accompagnés par des systèmes élaborés de anneaux et lunes. Les anneaux de Saturne sont le plus spectaculaire et étaient les seuls connus avant les années 1970. En 2008, Jupiter est connue pour avoir le plus de lunes avec soixante-trois.
Circulation Belt-zone
Les bandes observées dans le Jovian atmosphère sont dus à des flux de contre-circulation de matériau appelé zones et ceintures, encerclant la planète parallèle à son équateur.
Les zones sont les bandes plus claires, et sont à des altitudes plus élevées dans l'atmosphère. Ils ont updraft interne et sont des régions à haute pression. Les ceintures sont les bandes sombres. Ils sont plus faibles dans l'atmosphère, et ont hotte interne. Ils sont des régions à basse pression. Ces structures sont quelque peu analogue à haute et basse pression cellules dans l'atmosphère de la Terre, mais ils ont une structure très différente - bandes longitudinales qui gravitent autour de la planète entière, par opposition à petites cellules confinées de pression. Cela semble être le résultat de la rotation rapide et la symétrie sous-jacente de la planète. Il n'y a pas les océans ou les masses pour provoquer un échauffement local, et la vitesse de rotation est beaucoup plus rapide que ce est sur la Terre.
Il ya des petits structures ainsi; taches de différentes tailles et couleurs. Sur Jupiter, la plus notable de ces caractéristiques est la Grande Tache Rouge , qui a été présent pendant au moins 300 ans. Ces structures sont énormes tempêtes. Certains de ces taches sont thunderheads ainsi. Les astronomes ont observé des éclairs d'un certain nombre d'entre eux.
Jupiter et Saturne
Jupiter et Saturne se composent principalement d'hydrogène et d'hélium, avec des éléments plus lourds faire entre 3 et 13 pour cent de la masse. Leurs structures sont censés se composent d'une couche extérieure de l'hydrogène moléculaire , entourant une couche de liquide hydrogène métallique, avec un noyau rocheux probable. La partie la plus externe de l'atmosphère d'hydrogène est caractérisée par de nombreuses couches de nuages visibles qui sont principalement composés d'eau et d'ammoniaque. La couche d'hydrogène métallique constitue l'essentiel de chaque planète, et est décrit comme "métallique" parce que la grande pression se hydrogène en un conducteur électrique. Le noyau, si elle existe, se compose d'éléments plus lourds à de telles températures élevées (20000K) et des pressions que leurs propriétés sont mal comprises.
Uranus et Neptune
Uranus et Neptune ont nettement différentes compositions intérieur de Jupiter et de Saturne. Les modèles de leur intérieur commencent avec une atmosphère riche en hydrogène qui se étend du cloud-tops à environ 85% du rayon de Neptune et 80% d'Uranus. Ci-dessous, ce point est principalement "glaciale", composé d'eau, de méthane et d'ammoniac. Il ya aussi du rock et du gaz, mais différentes proportions de glace / rock / gaz pourrait imiter la glace pure de sorte que les proportions exactes sont inconnues.
Couches de l'atmosphère très brumeux avec une petite quantité de méthane leur donne des couleurs telles que le bleu aigue-marine bébé et outremer couleurs respectivement. Les deux ont des champs magnétiques qui sont fortement inclinées à leurs axes de rotation.
Contrairement aux autres géantes gazeuses Uranus a une inclinaison extrême qui provoque ses saisons pour être sévèrement prononcées.
Extrasolaires géantes gazeuses
En raison de la limite techniques actuellement disponibles pour détecter des planètes extrasolaires , beaucoup de ceux trouvés à ce jour ont été d'une taille associée, dans notre système solaire, avec des géants de gaz. Parce que ces grandes planètes sont déduites de partager plus en commun avec Jupiter qu'avec les autres planètes géantes gazeuses certains l'ont prétendu que «planète Jovian» est un terme plus précis pour eux. Beaucoup de planètes extrasolaires sont beaucoup plus proches de leurs étoiles parentes et donc beaucoup plus chaud que les géants de gaz dans le système solaire, ce qui rend possible que certaines de ces planètes sont un type pas observé dans notre système solaire. Compte tenu du rapport abondances des éléments de l'univers (environ 98% d'hydrogène et d'hélium) il serait surprenant de trouver une planète rocheuse principalement plus massive que Jupiter. D'autre part les modèles précédents de la formation de système planétaire suggéré que les géants de gaz seraient empêchés d'établir que près de leur étoile comme beaucoup des nouvelles planètes qui ont été observés.
Terminologie
Le géant de gaz à long terme a été inventé en 1952 par l'écrivain de science-fiction James Blish. On peut dire que ce est un peu un abus de langage, car dans la plupart du volume de ces planètes tous les composants (autres que les matières solides dans le noyau) sont au-dessus du le point critique et il n'y a donc pas de distinction entre les liquides et les gaz. «Planète Fluid" serait un terme plus précis. Jupiter est un cas exceptionnel, ayant un atome d'hydrogène métallique à proximité du centre, mais une grande partie de son volume est de l'hydrogène, de l'hélium et des traces d'autres gaz au-dessus de leurs points critiques. Les atmosphères observables de l'une de ces planètes (à moins d'unité profondeur optique) sont assez mince comparé aux rayons planétaire, se étendant peut-être seulement un pour cent du chemin vers le centre. Ainsi, les parties sont observables gazeux (contrairement à Mars et la Terre, qui ont atmosphères gazeuses à travers laquelle la croûte peut être vu).
Le terme plutôt trompeuse a pris sur parce que les scientifiques planétaires utilisent généralement «rock», «gaz» et «glace» comme raccourcis pour les classes d'éléments et de composés couramment trouvés en tant que constituants planétaires, indépendamment de ce que la phase ils apparaissent dans. Dans le solaire externe système, l'hydrogène et l'hélium sont "gaz"; l'eau, le méthane et l'ammoniac sont des «glaces»; et les silicates et les métaux sont roche. Lorsque l'intérieur des planètes profondes sont considérées, il peut ne pas être loin de dire que, par «ICE» astronomes signifient l'oxygène et du carbone , par «rock», ils entendent silicium , et par «gaz», ils entendent hydrogène et d'hélium.
L'autre terme "planète Jovian» désigne le dieu romain Jupiter forme -a dont est Jovis, donc -et Jovian visait à indiquer que l'ensemble de ces planètes étaient semblables à Jupiter. Cependant, les nombreuses façons dont Uranus et Neptune diffèrent de Jupiter et Saturne ont conduit certains à utiliser le terme que pour les deux derniers. Un autre terme utilisé est "jovial" ou "planète jovial". Bien que le plus souvent ce sens Jupiter représente lui-même, il est utilisé en tant que mot antinomique pour planète terrestre (ce qui peut signifier la Terre ou une planète rocheuse).
Avec cette terminologie à l'esprit, certains astronomes commencent à se référer à Uranus et Neptune comme «géants de glace", pour indiquer la prédominance apparente des "glaces" (sous forme liquide) dans leur composition intérieure.
