Определения

Газовый гигант


Термин "газовый гигант" был придуман в 1952 году писателем-фантастом Джеймсом Блишем и долгое время использовался для обозначения всех планет-гигантов в Солнечной системе. Но с 1990-х годов, с уточнением наших знаний об этих планетах, он был зарезервирован для Юпитера и Сатурна, а также для экзопланет со сходным составом и структурой.

Таким образом, гигантская газовая планета - также называемая планетой Юпитера, иногда даже гигантом, в отношении Юпитера - это планета, состоящая в основном из легких газов, то есть из водорода и гелия. С другой стороны, Уран и Нептун обладают значительным слоем водяного льда, метана и аммиака. Этот второй особый класс планет называют "ледяным гигантом".

Ледяные гиганты содержат только около 20% водорода и гелия по массе, в отличие от газовых гигантов нашей Солнечной системы, Юпитера и Сатурна, которые содержат более 90% водорода и гелия.

Сравнение общепринятых моделей недр газовых гигантов (Юпитер, Сатурн) и ледяных (Уран, Нептун). У всех них будет небольшое скалистое ядро, но оно будет заключено в слои разного состава и состояния, что оправдывает разделение на два основных класса планет-гигантов в нашей Солнечной системе. Размеры сравниваются с Землей.

Горячие Юпитеры и Суперюпитеры

Мы обязаны американскому астроному немецкого происхождения Руперту Вильдту, первым предложившем широко используемыми моделями внутренней части планет Юпитера и Сатурна, а именно, по сути, небольшого скалистого ядра, покрытого толстым слоем нескольких ледяных щитов внутри обширной текучей атмосферы, состоящей, в первую очередь, из водорода и гелия. Эти модели также применимы к Урану и Нептуну, за исключением того, что, как отмечалось выше, у этих гигантов должна быть гораздо большая ледяная мантия, окружающая скалистое ядро. Температура Юпитера будет доведена до температуры порядка 20 000 К и, конечно, гигантское давление, которое трудно воспроизвести в лабораториях на Земле.

В последние десятилетия модели гигантов были уточнены. Водородная и гелиевая жидкость Юпитера и Сатурна, жидкая на большой глубине, также станет твердой вместе с водородом, который приобретет даже металлические, а то и сверхпроводящие свойства. Метан и аммиак также могут привести к образованию алмазов внутри Нептуна.

Открытие экзопланет привело к появлению нескольких классов газовых гигантов, определяемых их температурой, а, следовательно, и расстоянием от звезды хозяина, а также их массой. Таким образом, мы говорим об очень горячем Юпитере, горячем Юпитере, умеренном Юпитере и холодном Юпитере. Самые массивные газовые планеты-гиганты тогда называют Суперюпитерами.

Ведутся дискуссии о том, какая масса требуется для того, чтобы стать газовым гигантом, а какая - коричневым карликом, а значит, и звездой. Часто используемым критерием является масса, которая была бы достаточной для плавления дейтерия, т.е. примерно в 13 раз больше, чем у Юпитера.

Читайте Новая Наука в
Back to top button