Dev gezegen - Giant planet

Jüpiter Satürn
Uranüs Neptün
Dört dev gezegen nesnesi
Jüpiter ve Satürn ( gaz devleri )
Uranüs ve Neptün ( buz devleri )

Güneş'ten itibaren sırayla ve gerçek renkte gösterilir . Boyutlar ölçekli değildir.

Ölçeklendirmek için Güneş Sisteminin Güneş'e karşı dört dev gezegeni
Dış Güneş Sisteminin dev gezegenlerinin göreceli kütleleri

Dev gezegenleri çeşitli bir tür teşkil gezegen Dünya'dan çok daha büyük. Genellikle kaya veya diğer katı maddelerden ziyade düşük kaynama noktalı malzemelerden ( gazlar veya buzlar) oluşurlar , ancak büyük katı gezegenler de olabilir. Güneş Sistemi'nde bilinen dört dev gezegen vardır : Jüpiter , Satürn , Uranüs ve Neptün . Diğer yıldızların yörüngesinde dönen birçok güneş dışı dev gezegen tespit edildi .

Dev gezegenlere Jüpiter'den sonra bazen jovian gezegenler de denir ("Jove", Roma tanrısı " Jüpiter " için başka bir isimdir ). Bazen gaz devleri olarak da bilinirler . Bununla birlikte, birçok astronom artık ikinci terimi sadece Jüpiter ve Satürn için uygulayarak farklı bileşimlere sahip Uranüs ve Neptün'ü buz devleri olarak sınıflandırıyor . Her iki isim de potansiyel olarak yanıltıcıdır: tüm dev gezegenler, esas olarak , farklı gaz ve sıvı fazlarının bulunmadığı kritik noktalarının üzerindeki sıvılardan oluşur . Jüpiter ve Satürn durumunda ana bileşenler hidrojen ve helyum , Uranüs ve Neptün durumunda su , amonyak ve metandır .

Çok düşük kütleli bir kahverengi cüce ile bir gaz devi ( ~13  M J ) arasındaki tanımlayıcı farklar tartışılmaktadır. Bir düşünce okulu formasyona dayanır; diğeri, iç mekanın fiziği üzerine. Tartışmanın bir kısmı, "kahverengi cücelerin" tanım gereği, tarihlerinin bir noktasında nükleer füzyon deneyimlemesi gerekip gerekmediğiyle ilgilidir .

terminoloji

Gaz devi terimi , 1952'de bilim kurgu yazarı James Blish tarafından icat edildi ve başlangıçta tüm dev gezegenleri ifade etmek için kullanıldı. Muhtemelen bu bir yanlış adlandırmadır, çünkü bu gezegenlerin hacminin çoğunda basınç o kadar yüksektir ki, madde gaz halinde değildir. Atmosferin üst katmanları dışındaki tüm maddeler, sıvılar ve gazlar arasında hiçbir ayrım olmayan kritik noktanın ötesindedir . Akışkan gezegen daha doğru bir terim olurdu. Jüpiter ayrıca merkezine yakın bir yerde metalik hidrojene sahiptir , ancak hacminin çoğu hidrojen, helyum ve kritik noktalarının üzerindeki diğer gazların izleridir. Tüm bu gezegenlerin gözlemlenebilir atmosferleri (birim optik derinlikten daha az ), yarıçaplarına kıyasla oldukça incedir ve merkeze giden yolun belki de sadece yüzde birini genişletir. Bu nedenle gözlemlenebilir kısımlar gaz halindedir ( kabuğun görülebildiği gaz halindeki atmosferlere sahip olan Mars ve Dünya'nın aksine ).

Oldukça yanıltıcı terim, gezegen bilimciler tarafından maddenin fazından bağımsız olarak, genellikle gezegensel bileşenler olarak bulunan element ve bileşik sınıfları için tipik olarak kaya , gaz ve buzu kullandıkları için tutulmuştur . Dış güneş, hidrojen ve helyum olarak adlandırılır gazlar ; buz olarak su, metan ve amonyak ; ve kaya olarak silikatlar ve metaller . Derin planet iç olarak kabul edilir, bu tarafından, yani uzakta olabilir buz astronomlar ortalama oksijen ve karbon ile, kaya bunlar ortalama silikon ve ile gaz bunlar ortalama olarak hidrojen ve helyum. Uranüs ve Neptün'ün Jüpiter ve Satürn'den farklı yönleri, bazılarının bu terimi yalnızca son ikisine benzer gezegenler için kullanmasına neden oldu. Bu terminolojiyi göz önünde bulundurarak, bazı gökbilimciler , iç bileşimlerinde buzların (akışkan formda) baskınlığını belirtmek için Uranüs ve Neptün'den buz devleri olarak bahsetmeye başladılar.

Jüpiter gezegeni alternatif terimi Roma tanrısı Jüpiter'e atıfta bulunur - genetik formu Jovis , dolayısıyla Jovian'dır - ve bu gezegenlerin hepsinin Jüpiter'e benzediğini belirtmek amaçlanmıştır.

Döteryum füzyonunu başlatacak kadar büyük nesneler ( güneş bileşimi için 13 Jüpiter kütlesinin üzerinde ) kahverengi cüceler olarak adlandırılır ve bunlar, büyük dev gezegenler ile en düşük kütleli yıldızlar arasındaki kütle aralığını işgal eder . 13 Jüpiter kütlesi ( M J ) sınırı, kesin fiziksel öneme sahip bir şeyden ziyade bir başparmak kuralıdır. Daha büyük nesneler döteryumlarının çoğunu yakacak ve daha küçük olanlar sadece biraz yanacak ve 13  M J değeri arada bir yerde. Yanan döteryum miktarı sadece kütleye değil aynı zamanda gezegenin bileşimine, özellikle de mevcut helyum ve döteryum miktarına bağlıdır . Gezegenler Ansiklopedisi 60 Jüpiter kitleler kadar nesneleri içerir ve Exoplanet Data Explorer 24 Jüpiter kitleler kadar.

Açıklama

Bu kesitler, dev gezegenlerin iç modellerini göstermektedir. Jüpiter, derin bir metalik hidrojen tabakası ile kaplanmış kayalık bir çekirdek ile gösterilmiştir .

Dev bir gezegen devasa bir gezegendir ve kalın bir hidrojen ve helyum atmosferine sahiptir . Yoğun bir erimiş kayalık element çekirdeğine sahip olabilirler veya eğer gezegen yeterince sıcaksa, çekirdek tamamen çözülmüş ve gezegen boyunca dağılmış olabilir. Jüpiter ve Satürn (gaz devleri) gibi "geleneksel" dev gezegenlerde , hidrojen ve helyum gezegenin kütlesinin çoğunu oluştururken, Uranüs ve Neptün'de yalnızca çoğunlukla su , amonyaktan oluşan bir dış zarf oluştururlar. ve metan ve bu nedenle giderek daha fazla " buz devleri " olarak anılır .

Yıldızlarına çok yakın yörüngede dönen güneş dışı dev gezegenler, tespit edilmesi en kolay ötegezegenlerdir . Bunlara sıcak Jüpiter ve sıcak Neptün denir çünkü çok yüksek yüzey sıcaklıklarına sahiptirler. Sıcak Jüpiterler, uzayda taşınan teleskopların ortaya çıkışına kadar, onları yer tabanlı aletlerle tespit etmenin göreceli kolaylığı nedeniyle bilinen en yaygın ötegezegen biçimiydi.

Dev gezegenlerin genellikle katı yüzeylerden yoksun oldukları söylenir, ancak onları oluşturan gazlar, gezegenlerin merkezlerinden uzaklaştıkça ve sonunda gezegenler arası ortamdan ayırt edilemez hale geldikçe inceldiğinden ve inceldiğinden, tamamen yüzeyleri olmadığını söylemek daha doğrudur. Bu nedenle, çekirdeğinin boyutuna ve bileşimine bağlı olarak dev bir gezegene iniş mümkün olabilir veya olmayabilir.

alt türleri

gaz devleri

Satürn'ün kuzey kutup girdabı

Gaz devleri çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluşur. Güneş Sistemi'nin gaz devleri Jüpiter ve Satürn , kütlelerinin yüzde 3 ila 13'ünü oluşturan daha ağır elementlere sahiptir. Gaz devlerinin, kayalık bir bileşime sahip muhtemel bir erimiş çekirdeğe sahip bir sıvı metalik hidrojen tabakasını çevreleyen bir dış moleküler hidrojen tabakasından oluştuğu düşünülmektedir .

Jüpiter ve Satürn'ün hidrojen atmosferinin en dış kısmı, çoğunlukla su ve amonyaktan oluşan birçok görünür bulut katmanına sahiptir. Metalik hidrojen tabakası, her gezegenin büyük kısmını oluşturur ve çok yüksek basınç hidrojeni bir elektrik iletkenine dönüştürdüğü için "metalik" olarak adlandırılır. Çekirdeğin, özelliklerinin tam olarak anlaşılamadığı kadar yüksek sıcaklıklarda (20.000 K) ve basınçlarda daha ağır elementlerden oluştuğu düşünülmektedir.

buz devleri

Buz devleri, gaz devlerinden belirgin şekilde farklı iç bileşimlere sahiptir. Güneş Sistemi'nin buz devleri Uranüs ve Neptün , bulutların tepesinden yarıçaplarının yaklaşık %80'ine (Uranüs) veya %85'ine (Neptün) kadar uzanan hidrojen açısından zengin bir atmosfere sahiptir. Bunun altında, ağırlıklı olarak "buzlu"durlar, yani çoğunlukla su, metan ve amonyaktan oluşurlar. Ayrıca bir miktar kaya ve gaz da vardır, ancak çeşitli oranlarda buz-kaya-gaz saf buzu taklit edebilir, bu nedenle kesin oranlar bilinmemektedir.

Uranüs ve Neptün, onlara akuamarin renkleri veren az miktarda metan içeren çok puslu atmosferik katmanlara sahiptir; sırasıyla açık mavi ve ultramarin. Her ikisinin de dönme eksenlerine keskin bir şekilde eğimli manyetik alanları vardır.

Diğer dev gezegenlerden farklı olarak Uranüs, mevsimlerinin ciddi şekilde telaffuz edilmesine neden olan aşırı bir eğime sahiptir. İki gezegenin de başka ince ama önemli farklılıkları var. Uranüs, genel olarak daha az kütleli olmasına rağmen, Neptün'den daha fazla hidrojen ve helyuma sahiptir. Neptün bu nedenle daha yoğundur ve çok daha fazla iç ısıya ve daha aktif bir atmosfere sahiptir. Güzel modeli , aslında, Neptün daha yakın için kurulan düşündürmektedir Güneş'ten Uranüs mi daha ve bu nedenle daha ağır elementler olmalıdır.

Büyük katı gezegenler

Büyük katı gezegenler de var olabilir.

Binlerce Dünya kütlesine kadar katı gezegenler , ilk- gezegen diskinin yeterince ağır elementleri içereceği büyük yıldızların ( B-tipi ve O-tipi yıldızlar; 5-120 güneş kütlesi) çevresinde oluşabilir . Ayrıca, bu yıldızlar yüksek UV radyasyonuna ve diskteki gazı ışıkla buharlaştırabilen ve geriye sadece ağır elementleri bırakan rüzgarlara sahiptir . Karşılaştırma için, Neptün'ün kütlesi 17 Dünya kütlesine eşittir, Jüpiter 318 Dünya kütlesine sahiptir ve IAU'nun bir ötegezegen çalışma tanımında kullanılan 13 Jüpiter kütlesi sınırı yaklaşık 4000 Dünya kütlesine eşittir.

süper ponponlar

Bir süper puf türüdür ötegezegen bir ile kitle daha sadece birkaç kat daha büyük Dünya ‘nın ancak daha yarıçapı daha büyük Neptün it a çok düşük ortalama vererek yoğunluğu . Şişirilmiş düşük yoğunluklu sıcak Jüpiterlerden daha soğuk ve daha az kütlelidirler .

Bilinen en uç örnekler yaklaşık üç gezegen Kepler-51 bütün edilir Jüpiter ölçülü ama 0,1 altındaki yoğunluklarda g / cm 3 .

Güneş dışı dev gezegenler

Bir sanatçının , minimum kütlesi Satürn'den daha az bulunan ilk güneş dışı dev gezegen olan 79 Ceti b anlayışı .
Belirli bir kütleye sahip gezegenlerin boyutlarının farklı bileşimlerle karşılaştırılması

Şu anda ötegezegenleri tespit etmek için mevcut olan sınırlı teknikler nedeniyle, bugüne kadar bulunanların çoğu, Güneş Sistemi'nde dev gezegenlerle ilişkili bir boyutta olmuştur. Bu büyük gezegenlerin Jüpiter ile diğer dev gezegenlerden daha fazla ortak noktası olduğu düşünüldüğünden, bazıları "jovian gezegeni"nin onlar için daha doğru bir terim olduğunu iddia etti. Ötegezegenlerin çoğu, ana yıldızlarına çok daha yakın ve dolayısıyla Güneş Sistemi'ndeki dev gezegenlerden çok daha sıcak, bu da bu gezegenlerin bazılarının Güneş Sistemi'nde gözlemlenmeyen bir tür olmasını mümkün kılıyor. Evrendeki elementlerin göreli bollukları (yaklaşık %98 hidrojen ve helyum) düşünüldüğünde, Jüpiter'den daha büyük kütleli ağırlıklı olarak kayalık bir gezegen bulmak şaşırtıcı olacaktır. Öte yandan, gezegen sistemi oluşumu modelleri, dev gezegenlerin yıldızlarına yakın oluşumlarının, güneş dışı dev gezegenlerin çoğunun yörüngede döndüğü gözlemlendiği kadar engelleneceğini öne sürdü.

Atmosferler

Jüpiter'in atmosferinde görülen bantlar, gezegeni ekvatoruna paralel olarak çevreleyen, bölgeler ve kuşaklar adı verilen ters dönen malzeme akışlarından kaynaklanmaktadır. Bölgeler daha hafif bantlardır ve atmosferde daha yüksek irtifalardadır. Dahili bir yukarı çekişe sahiptirler ve yüksek basınçlı bölgelerdir. Kemerler daha koyu bantlardır, atmosferde daha düşüktür ve dahili bir aşağı çekişe sahiptir. Alçak basınç bölgeleridir. Bu yapılar, Dünya atmosferindeki yüksek ve düşük basınçlı hücrelere bir şekilde benzer, ancak çok farklı bir yapıya sahiptirler - küçük, sınırlı basınç hücrelerinin aksine, tüm gezegeni çevreleyen enlem bantları. Bu, gezegenin hızlı dönüşü ve temel simetrisinin bir sonucu gibi görünüyor. Yerel ısınmaya neden olacak okyanuslar veya kara kütleleri yoktur ve dönüş hızı Dünya'nınkinden çok daha yüksektir.

Daha küçük yapılar da vardır: farklı boyut ve renklerde noktalar. Jüpiter'de bu özelliklerden en dikkat çekeni, en az 300 yıldır var olan Büyük Kırmızı Nokta'dır . Bu yapılar büyük fırtınalardır. Bu tür bazı noktalar aynı zamanda gök gürültüsüdür.

Ayrıca bakınız

Referanslar

bibliyografya

  • SPACE.com: Soru-Cevap: IAU'nun Önerilen Gezegen Tanımı, 16 Ağustos 2006, 02:00 ET
  • BBC News: Soru-Cevap Yeni gezegen önerisi 16 Ağustos 2006 Çarşamba, 13:36 GMT 14:36 ​​İngiltere

Dış bağlantılar