Gigante de gás

Quatro gigantes gasosos do sistema solar contra o membro do Sun, para dimensionar

Um gigante de gás (às vezes também conhecido como um planeta Jovian ou planeta jovial após o planeta Jupiter ) é um grande planeta que não é principalmente composto de rocha ou outro sólido assunto. Há quatro gigantes gasosos do nosso Sistema Solar ; Júpiter , Saturno , Urano e Netuno . Urano e Netuno pode ser considerado uma subclasse separada de planetas gigantes, gigantes de gelo ', como eles são na sua maioria composta de água , amônia e metano , ao contrário dos "tradicionais" gigantes gasosos Júpiter ou Saturno . Embora os quatro planetas não têm uma superfície sólida, o hidrogênio e hélio em Urano e Netuno é principalmente na região ultraperiférica. Um gigante de gás pode ter um núcleo rochoso ou metálico-na verdade, tal núcleo é pensado para ser necessário para um gigante gasoso para formar. A maior parte da massa de Júpiter e Saturno é hidrogénio e hélio. Embora familiares para nós como gases na Terra , esses componentes são pensados para ser comprimidos em líquidos ou sólidos profundos no interior de um gigante de gás. A maioria dos Urano e Netuno é gelado, embora novamente o calor ea pressão de interiores desses planetas extrema colocar os gelos em estados físicos menos familiares.

Ao contrário planetas rochosos gigantes gasosos não têm uma superfície claramente definidas. Os atmosferas de gigantes gasosos simplesmente tornar-se mais densa em direção ao núcleo, talvez com estados líquido ou líquido-como no meio. Por isso não se pode "terra" em tais planetas no sentido tradicional. Termos como diâmetro , área de superfície, de volume , superfície temperatura , superfície e densidade pode referir-se apenas à camada mais externa visível do espaço.

Características comuns

Os quatro gigantes gasosos do sistema solar compartilham uma série de características. Todos têm atmosferas que são principalmente hidrogénio e hélio e que mistura líquido para o interior a pressões maiores do que a pressão crítica. Em Júpiter e Saturno não existe uma clara fronteira entre a atmosfera eo corpo, mas em Urano e Netuno alguns modelos mostram que o limite poderia de fato ser acentuado. A este respeito, os nossos quatro gigantes gasosos exemplificar o clássico "importa fase de gradiente" nas ciências dos materiais. Eles têm interiores muito quentes, variando de cerca de 7.000 kelvin (K) para Urano e Netuno para mais de 20.000 K para Júpiter. Este grande calor significa que sob suas atmosferas dos planetas são mais susceptíveis inteiramente líquido . Assim, quando as discussões se referem a um "núcleo rochoso," não se deve imaginar uma bola de rocha sólida. Em vez disso, o que se quer dizer é uma região em que a concentração de elementos mais pesados, tais como ferro e níquel é maior do que no resto do planeta.

Todos os quatro planetas giram de forma relativamente rápida, o que faz com que os padrões de vento para quebrar em bandas de leste-oeste ou listras. Essas bandas são proeminentes em Júpiter, silenciado em Saturno e Netuno, e dificilmente detectável em Urano.

Todos os quatro planetas são acompanhados por sistemas elaborados de anéis e luas. Os anéis de Saturno são o mais espetacular e foram os únicos conhecidos antes da década de 1970. A partir de 2008, Júpiter é conhecido por ter o maior número de luas com sessenta e três.

Circulação Belt-zone

As bandas observadas no joviana atmosfera são devido a fluxos de contra-circulante de zonas material chamado e cintos, circundando o planeta paralelo ao seu equador.

As zonas são as bandas mais leves, e são em altas altitudes na atmosfera. Eles têm updraft interno, e são regiões de alta pressão. As correias são as faixas mais escuras. Eles são mais baixos na atmosfera, e tem corrente descendente interna. Eles são regiões de baixa pressão. Estas estruturas são um pouco análoga à de alta e baixa pressão células na atmosfera da Terra, mas eles têm uma estrutura muito diferente - faixas latitudinais que circundam todo o planeta, ao contrário de pequenas células confinados de pressão. Este parece ser um resultado da rotação rápida e simetria subjacente do planeta. Não há oceanos ou massas de terra para provocar um aquecimento local, e a velocidade de rotação é muito mais rápida do que é na Terra.

Existem estruturas menores também; manchas de diferentes tamanhos e cores. Em Júpiter, o mais notável destas características é a Grande Mancha Vermelha , que está presente há pelo menos 300 anos. Estas estruturas são enormes tempestades. Alguns de tais manchas são thunderheads bem. Os astrónomos têm observado relâmpago de um número de-los.

Júpiter e Saturno

Júpiter e Saturno consistem principalmente de hidrogênio e hélio, com elementos mais pesados tornando-se entre 3 e 13 por cento da massa. As suas estruturas são pensados para consistir de uma camada externa de hidrogénio molecular , em torno de uma camada de líquido hidrogênio metálico, com um núcleo rochoso provável. A porção mais externa da atmosfera de hidrogénio é caracterizado por muitas camadas de nuvens visíveis que são maioritariamente compostas de água e amoníaco. A camada de hidrogênio metálico compõe a maior parte de cada planeta, e é descrito como "metálico", porque a grande pressão transforma hidrogênio em um condutor elétrico. O núcleo, se existir, é constituída por elementos mais pesados a essas temperaturas elevadas (20000K) e pressões que as suas propriedades não são bem compreendidos.

Urano e Netuno

Urano e Netuno têm distintamente diferentes composições interior de Júpiter e Saturno. Todos os modelos de seu interior começam com uma atmosfera rica em hidrogênio que se estende a partir da nuvem-tops para baixo para cerca de 85% do raio de Netuno e 80% da de Urano. Abaixo deste ponto é predominantemente "gelado", composto de água, metano e amônia. Há também um pouco de rock e gás, mas várias proporções de gelo / rock / gás poderia imitar gelo puro assim as proporções exatas são desconhecidas.

Camadas atmosfera muito obscuro com uma pequena quantidade de metano dá-lhes cores de água-marinha, como cores azuis bebés e ultramarino, respectivamente. Ambos têm campos magnéticos que são acentuadamente inclinados aos seus eixos de rotação.

Ao contrário dos outros gigantes gasosos Urano tem uma inclinação extrema que faz com que suas temporadas para ser severamente pronunciado.

Gigantes de gás Extrasolar

Por causa da limitada técnicas disponíveis atualmente para detectar planetas extra-solares , muitos daqueles encontrados até à data foram de um tamanho associado, em nosso sistema solar, com gigantes de gás. Porque estes grandes planetas são inferidos de compartilhar mais em comum com Júpiter do que com os outros planetas gigantes de gás alguns alegaram que "planeta Jovian" é um termo mais preciso para eles. Muitos dos planetas extra-solares são muito mais perto de suas estrelas-mãe e, portanto, muito mais quente do que gigantes gasosos do sistema solar, tornando possível que alguns desses planetas são um tipo não observado em nosso sistema solar. Considerando a relação abundâncias dos elementos do universo (aproximadamente 98% de hidrogênio e hélio) seria surpreendente para encontrar um planeta predominantemente rochoso mais massivo do que Júpiter. Por outro lado os modelos anteriores de formação de sistemas planetários sugeriram que os gigantes gasosos seria inibido a formação de tão perto de suas estrelas, como têm muitos dos novos planetas que têm sido observados.

Terminologia

O gigante de gás termo foi cunhado em 1952 pelo escritor de ficção científica James Blish. Indiscutivelmente é um pouco de um equívoco, uma vez que durante a maior parte do volume destes planetas todos os componentes (exceto materiais sólidos no núcleo) estão acima da ponto crítico e, portanto, não há distinção entre líquidos e gases. "Planeta Fluid" seria um termo mais preciso. Júpiter é um caso excepcional, tendo hidrogênio metálico perto do centro, mas muito do seu volume é hidrogênio, hélio e traços de outros gases acima dos seus pontos críticos. As atmosferas observáveis de qualquer destes planetas (a menos que a unidade profundidade óptica) são muito finas, em comparação com os raios planetária, que se estende unicamente talvez um por cento do caminho para o centro. Assim, as porções são observáveis gasoso (em contraste com Marte e terra, que têm atmosferas gasosas através da qual a massa pode ser visto).

O termo um pouco enganador pegou porque os cientistas planetários normalmente usam 'rock', 'gás', e 'ice' como shorthands para classes de elementos e compostos comumente encontrados como constituintes planetários, independentemente do que fase eles aparecem. No solar exterior sistema, hidrogênio e hélio são "gases"; água, metano e amônia são "gelos"; e silicatos e metais são rock. Quando interiores planetários profundas são considerados, pode não estar muito longe de dizer que, por "gelo" astrônomos significa oxigénio e carbono , por "rock" eles querem dizer silício , e por "gás" que significam hidrogênio e hélio.

O termo alternativo "planeta Jovian" refere-se ao deus romano Júpiter -a forma de que é Jovis, daí -e Jovian destinava-se a indicar que todos estes planetas eram semelhantes a Júpiter. No entanto, as muitas maneiras em que Urano e Netuno diferem de Júpiter e Saturno levaram alguns a usar o termo apenas para os dois últimos. Outro termo utilizado é "jovial" ou "planeta jovial". Embora seja mais comum neste sentido que se representa Júpiter, ele é utilizado como um palavra para antonymic planeta terrestre (o que pode significar a Terra ou um planeta rochoso).

Com esta terminologia em mente, alguns astrônomos estão começando a se referir a Urano e Netuno como "gigantes de gelo", para indicar a predominância aparente dos "gelos" (em forma líquida) em sua composição interior.