Sterrekunde

Wat is die rede waarom die Joviese planete in afnemende volgorde is?

Wat is die rede waarom die Joviese planete in afnemende volgorde is?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Is daar enige wetenskaplike rede dat die Joviese planete in dalende volgorde van grootte is, of is dit bloot toevallig? Wat radius betref, gaan dit Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.


Kom ons kyk na die aanvanklike vorming van die sonnestelsel en na die aanvanklike massavorming van elkeen van die planete wat ons kan aflei uit die fisiese wette.

Enige massa wat verder op enige planeet kan ophoop, moet van drie plekke af kom:

  1. In die nabye omgewing van die planeet se baan.

  2. Van buite die sonnestelsel en ekstra Pluto Kuiper-gordelvoorwerpe.

  3. Van die son as sonwind.

Ons kan vermoed dat die planete in die eerste 200 miljoen tot 'n half miljard jaar in die sonnestelsel die meeste massa sou gegroei het deur (1) die asteroïdes en puin in hul baan en omgewing op te vee. In werklikheid trek Jupiter met sy enorme massa tot vandag toe nog verdwaalde asteroïdes weg.

Die af en toe ontmoetings met voorwerpe wat van (2) buite die sonnestelsel kom, is te skaars en tussenin om van belang te wees. Die kosmiese strale van buite na die sonnestelsel is ook nie betekenisvol vir massatoename nie.

Dit laat (3) die sonwind oor. Of 'n planeet massa van die sonwind verkry of verloor, is 'n balans tussen die

(a) Gravitasie-ontsnappingssnelheid van die planeet, wat direk eweredig is aan die massa van die planeet

(b) Gemiddelde temperatuur van die planeet se oppervlak en atmosfeer

(c) Gemiddelde spoed of kinetiese energie van die deeltjies uit die sonwind

(d) Intensiteit van die planeet se magnetiese veld.

(e) Die intensiteit van die sonwind, wat omgekeerd eweredig is aan die vierkant van die afstand vanaf die son.

Die (e) faktor was en is nog steeds te sterk vir die innerlike 4 planete om massa uit die sonwind te kry. Dit is dat die ontsnappingssnelheid te laag sou wees om die atmosfeer te hou met die voortdurende aanranding van die sonwind, soos die geval is met Mercurius en ons maan. Ons kan die aarde se magnetosfeer bedank vir die redding van ons atmosfeer teen die sonwind.

As ons nou by Jupiter se baan is, ongeveer 10AU, is die intensiteit van die sonwind een honderdste van wat dit op die aarde is. Die sonwind wat wel by Jupiter uitkom, word vertraag en deur die baie sterk magneetveld van Jupiter na die pole afgebuig. En aangesien die ontsnappingssnelheid so hoog is as gevolg van die massa van Jupiter, word die grootste deel van die sonwind in Jupiter opgeneem, wat mettertyd massatoename van sonwind opneem. Nie eers waterstof kan Jupiter se gravitasie vryspring nie.

Dieselfde netto wins van sonwind geld vir die volgende drie gasreuse Saturnus, Uranus en Neptunus. Aangesien dit verder in orde is, is die sonkragwindintensiteit minder. Al drie het steeds 'n hoë gravitasie-ontsnappingssnelheid vanweë hul grootte en diegene wat verder buite is, het 'n baie lae oppervlaktemperatuur sodat die gasse nie genoeg gemiddelde energie het om te ontsnap nie.

Namate ons verder uit Jupiter gaan, speel dieselfde dinamiek van massatoename deur gevange sonwind af, alhoewel al hoe minder as gevolg van die afstand van die son af.

Alhoewel die sonwind dalk nou onbeduidend vir doeleindes van planeetmassatoename lyk, moet ons verstaan ​​dat dit nie vroeër die geval was nie. En meer as 5 miljard jaar kan baie massa op hierdie manier verkry word.


Wat is die rede waarom die Joviese planete in afnemende volgorde is? - Sterrekunde

Gedurende die laaste klas het ons die aardse planete bespreek - dit is die planete wat die meeste soos die Aarde in grootte, samestelling en struktuur lyk. Alhoewel die geologieë van die vier binneste planete gemeen het, het ons gevind dat elkeen heeltemal anders is as die ander. Die volgende vier planete waaroor ons gaan praat - Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus - verskil baie van die aardse planete deurdat hulle geen werklike soliede oppervlaktes het nie, en deur dik, diep atmosfeer oorheers word. Daar is dus geen 'geologie' om van te praat nie, en ons praat meer oor die meteorologie (weer) van hierdie gasreuse.


Wat is die rede waarom die Joviese planete in afnemende volgorde is? - Sterrekunde

Oorsprong: Waar is die vreemdelinge?

Aardse en Joviese planete

Met die uitsondering van Pluto word planete in ons sonnestelsel as aardse (Aardagtige) of Joviese (Jupiteragtige) planete geklassifiseer. Aardplanete bevat Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Hierdie planete is relatief klein in grootte en in massa. 'N Aardse planeet het 'n soliede rotsagtige oppervlak met metale diep in sy binneste. In die sonnestelsel is hierdie planete nader aan die son en is hulle dus warmer as die planete wat verder in die sonnestelsel geleë is. Toekomstige ruimtemissies word ontwerp om op afstand na planete rondom ander sterre te soek.

Die lae gasse wat die oppervlak van 'n planeet omring, vorm 'n atmosfeer. Die atmosfeer van die aardse planete wissel van dun tot dik. Kwik het amper geen atmosfeer nie. 'N Dik atmosfeer wat meestal uit koolstofdioksied bestaan, bedek Venus, wat hitte vasvang en oppervlaktemperature verhoog. Wolke op Venus vorm van swaelsuur. Die atmosfeer van die aarde is 77 persent stikstof, 21 persent suurstof en 1 persent argon, met wisselende hoeveelhede waterdamp en spoorhoeveelhede ander gasse. Wit wolkies waterdamp verberg 'n groot deel van die aarde se oppervlakte in uitsigte op die aarde vanuit die ruimte. Mars het 'n baie dun atmosfeer wat meestal koolstofdioksied bevat, met stikstof, argon en spoorhoeveelhede suurstof en waterdamp. Die atmosfeer bevat ook dun water- en koolstofdioksiedwolke en word gereeld deur stofstorms beïnvloed.

Joviese planete sluit Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus in. Hierdie planete het groter groottes en massas. Joviese planete het nie soliede oppervlaktes nie. Hulle word soms gasreuse genoem omdat hulle groot is en meestal uit gasse bestaan. Klein hoeveelhede rotsagtige materiale word net diep in die kern van Joviese planete aangetref. In die sonnestelsel is Joviese planete verder van die son af geleë as aardse planete, en dit is dus koeler. Wetenskaplikes het meer as 100 Joviese planete rondom ander sterre gevind. Die meerderheid van die buite-solare Joviese planete wat tot dusver ontdek is, is nader aan hul sterre as die Joviese planete in die sonnestelsel aan die son.

Die atmosfeer van die Joviese planete in ons sonnestelsel bestaan ​​meestal uit waterstof en helium. Verbindings wat waterstof bevat, soos water, ammoniak en metaan, is ook teenwoordig. Verskille in die hoeveelhede van hierdie spoorgasse en variasies in die temperatuur van hierdie planete dra by tot die verskillende kleure wat gesien word in beelde wat in sigbare lig geneem word. Terwyl wetenskaplikes verwag dat die atmosfeer van Joviese planete in ander sonnestelsels hoofsaaklik uit waterstof en helium bestaan, het hulle nog nie die eienskappe van hul atmosfeer gemeet nie.

Pluto, die mees afgeleë planeet in ons sonnestelsel, is miskien net 'n reuse-komeet. Pluto lyk soos die ysige, komeetagtige voorwerpe wat rondom die son wentel buite die baan van Neptunus, eerder as die rotsagtige aardplanete of die Joviese planete. Faktore wat Pluto van die aardse en Joviese planete onderskei, sluit in die samestelling daarvan (ys, rots en bevrore gasse), veranderende atmosfeer, klein grootte, relatief groot maan en sy elliptiese baan om die son.


Uranus en Neptunus: Ice Giants

Van die ongeveer 100 miljard sonnestelsels 1 in die melkwegstelsel bestaan ​​ons sonnestelsel uit agt planete wat om die son wentel. Die buitenste planete bestaan ​​uit Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. Hierdie planete staan ​​bekend as 'Gasreuse' en word dikwels vanweë hul chemiese komponente Jovian Planets 2 genoem. Vanweë hul uiters koue temperature en groot ysakkumulasies, word Uranus en Neptunus gewoonlik gekoppel en staan ​​dit gewoonlik bekend as 'ysreuse'. Miskien is die interessantste aspek van hierdie twee planete dat Uranus en Neptunus albei baie dieselfde oppervlaktemperature het, ondanks die feit dat Neptunus baie minder soninsolasie kry. Albei planete straal ook meer energie uit as wat hulle van die son ontvang, dit geld veral vir Neptunus. Baie soos die ander Joviese planete bestaan ​​Uranus en Neptunus se boonste atmosfeer uit 'n mengsel van waterstof en heliumgas. Dit is egter interessant om daarop te let dat die ysige mantel reg onderaan nie net uit yswater bestaan ​​nie, maar ook ammoniak- en metaan-yskristalle 3, wat hierdie planete hul kenmerkende blou kleure gee.

Daar is verskeie planetêre faktore wat saamkom om die oppervlaktemperature van Uranus en Neptunus te bepaal. Die primêre redes vir hul soortgelyke koue temperature is te danke aan hul beperkte soninsolasie wat omgekeerd eweredig is aan die planeet se afstand van die son en hul termiese vrystelling. Ons sal hierdie faktore breedvoerig ondersoek om aan te toon hoe dit bydra tot Uranus en Neptunus se buitengewone soortgelyke oppervlaktemperature, wat hulle toelaat om as 'ysreuse' saamgevoeg te word, asook die moontlike oorsake en implikasies van die feit dat hul oppervlaktemperature is so soortgelyk, ten spyte daarvan dat Neptunus baie minder sonisolasie ontvang. Ons sal ook demonstreer hoe wetenskaplikes en sterrekundiges sulke inligting leer ken het.

Sodoende kan ons 'n dieper begrip van die ysreuse verkry, wat nuttig sou wees om die planetêre energiestelsels van soortgelyke planete te verstaan. Die praktiese implikasies van sulke navorsing word duidelik wanneer die moontlikheid van verdere verkenning van die ruimte oorweeg word, aangesien dit die buitenste planete is, wat dit ideaal maak om missies buite ons sonnestelsel te loods.

Die “ysreuse” waarneem

Ongelukkig is daar nog min bekend van die planete Uranus en Neptunus, aangesien daar nog net een vlieg plaasgevind het, uitgevoer deur die Voyager 2. Aarde wat satelliete wentel, soos die Hubble-teleskoop, het 'n integrale rol gespeel in die waarneming van die twee planete. Die data wat van hierdie satelliete versamel is, kan op die NASA-webwerf gevind word, en die numeriese waardes word hier aangebied, tesame met gedetailleerde diagramme en verduidelikings wat die planetêre veranderlikes ondersoek wat die sterrekundiges tot die slotsom laat kom het dat Uranus en Neptunus albei ysig is, sowel as reusagtig.

Deel 1: Uranus en Neptunus & # 8217s grootte

Tabel 1. Datakomplimente van NASA 6, 7

Figuur 3. Die diameters van Uranus en Neptunus, sowel as 'n vergelyking van hul groottes in verhouding tot die Aarde. Geskryf aan: http://www.bobthealien.co.uk/index2.htmuranusearthcompare.pngneptuneearthcompare.png

Uranus en Neptunus is inderdaad ysreuse. Uranus is byna 4 keer groter as die aarde en ongeveer 14,5 keer swaarder. Neptunus daarenteen is 3,8 keer groter as die aarde, maar 17 keer swaarder, wat daarop dui dat dit effens digter is. Alhoewel hulle baie groter en swaarder as die aarde is, is hul onderskeie digthede slegs 23% en 29% van die aarde se. Dit is omdat 'n groot deel daarvan ligte elemente soos helium en waterstof in 'n gasvormige toestand is, terwyl 'n baie groter deel van die aarde bestaan ​​uit swaar elemente in 'n vaste toestand 8.

Nadat ons die groot grootte van hierdie planete relatief tot die aarde beskryf het, het ons bewys dat hulle inderdaad 'reuse' is, maar ons moet nog bepaal watter faktore bydra tot hul koue temperature om die term 'ysreuse' te verklaar.

Deel 2: Vergelyking van Uranus en Neptunus se energiestelsels

Chemiese samestelling en amp. Solar Insolation

Tabel 2. Datakomplimente van Nasa 6, 7, Earth Solar Insolation 9, Uranus Solar Insolation 10, Neptune Solar Insolation 11

Die meeste planete in ons sonnestelsel gebruik soninsolasie as hul hoofverwarmingsbron. Uranus en Neptunus is aansienlik verder van die son af as ander planete in ons sonnestelsel. In vergelyking met die aarde is Uranus 19 keer verder van die son af, terwyl Neptunus 30 keer verder van die son af is. Daarom kry hulle slegs 'n gedeelte van die soninsolasie wat die aarde ontvang. Uranus ontvang slegs 0,27% van wat die aarde ontvang, terwyl Neptunus slegs 0,11% ontvang van wat die aarde ontvang. Daar word duidelik getoon dat Neptunus en Uranus slegs klein hoeveelhede hitte van die son ontvang, vergeleke met die nader planete in ons sonnestelsel. Nie net beperk hul afstande vanaf die son hul soninsolasie nie, die ligbreking van die gasse en ys verlaag ook hul werklike vlakke van soninsolasie, maar in 'n mindere mate. Hierdie faktore speel 'n invloedryke rol in die baie lae oppervlaktemperature op die planeet. Hierdie lae oppervlaktemperature, tesame met hoë druk, sal van 'n gasplaneet 'n ysplaneet maak. Die verskil in inkomende soninsolasie dui daarop dat die twee planete geweldig baie moet verskil in oppervlaktemperatuur en dus struktuursamestelling. As dit waar was, is dit nie waarskynlik dat hulle as 'ysreuse' gegroepeer sou word as ons na ons sonnestelsel kyk nie. Uranus en Neptunus is egter in albei gevalle baie dieselfde. Om te verduidelik waarom, moet ons na binne kyk.

Tabel 3. Massa- en digtheidsinligting is afkomstig van die ontleding van Voyager 2 flyby-data.

Soos in die tabel hierbo getoon, is Uranus en Neptunus dieselfde in massa en digtheid 12. Daarbenewens is hul grootmaat-samestellings en interne strukture albei redelik dieselfde 13, 14. Die hoeveelheid sonlig wat Neptunus bereik soos vroeër bespreek, is egter net 40% van wat Uranus hiervan ontvang, is te danke aan die verhoogde afstand van die son. Ten spyte hiervan word die oppervlaktemperatuur van die twee planete geskat op grond van termiese beelding byna dieselfde op 59K 12. Daar word vermoed dat daar 'n aansienlike hittevloei van Neptunus af kom, wat help om te vergoed vir sy gebrek aan soninsolasie. Hierdie hittevloei sal 2,7 keer meer energie uit die son uitstraal, wat help om die temperatuur op sy oppervlak en in sy atmosfeer 15 te verhoog. Om bewyse van so 'n verskynsel te vind, moet ons kyk na die atmosfeer van die twee planete.

Deel 3: Bewyse van Neptunus se interne hitteuitstoot

Atmosferiese patrone

Vir die doeleindes van analise behandel navorsers die atmosfeer van Uranus en Neptunus as omhulsels van waterstof-helium wat in aanraking kom met sonstraling en word maklik waargeneem deur omringende afstandsensors 12.

Figuur 4. Temperatuur versus druk van Uranus en Neptunus afgelei van Voyager Ultraviolet Spectrometer (UVS). Geskryf aan: http://adsabs.harvard.edu/full/1993ARA%26A..31..217L

Die figuur hierbo vergelyk die temperatuurprofiele van Uranus en Neptunus met hul onderskeie atmosferiese druk. Die atmosfeer word in drie afsonderlike dele afgebreek, net soos die Aarde se atmosfeer, behalwe dat die Aarde vier afdelings het (Figuur 2). Uranus en Neptunus besit, van laag tot hoog, 'n troposfeer, stratosfeer en termosfeer, maar hulle het nie die aarde se mesosfeer nie. Die troposfeer en stratosfeer word op 0,1 bar deur die tropopouse geskei. Bokant die stratosfeer is die termosfeer. Hierdie twee word gedeel deur die mesopouse wat ongeveer 10-5 mbar is.

Die boonste gedeelte van die atmosfeer toon 'n groot verskil in temperatuur tussen die twee planete. Uranus het 'n temperatuur van 800 K, terwyl Neptunus 'n temperatuur van 300 K. Dit is te wyte aan die groter opeenhoping van inkomende sonstraling op die planeet Uranus. Namate die insolasie die stratosfeer binnedring, daal die temperatuur vinnig namate soninsolasie diffundeer en versprei op die elemente wat in die atmosfeer gehou word 18. Halfpad deur die troposfeer is daar 'n vinnige toename in die temperatuur van Neptunus van byna 80 K vergeleke met Uranus se toename van ongeveer 50 K. Dit dui daarop dat Neptunus meer hitte uitstraal as Uranus uit 'n binnelandse bron.

Figuur 5. 'n Profiel van die aarde se atmosfeer. Uranus en Neptunus het 'n soortgelyke atmosfeer, behalwe dat hulle nie die mesosfeer het nie. Geskryf aan: http://adsabs.harvard.edu/full/1993ARA%26A..31..217L

Volgens ontledings van primitiewe asteroïdes en die son word verwag dat die meeste sekondêre molekules op hierdie planete naas helium koolstof, suurstof en stikstof sal wees. Deur die gebruik van 'n spektrometer is wetenskaplikes in staat om 'n absorpsiepatroon te genereer vir die lig wat van 'n bepaalde planeet af kom. Aangesien ons die absorpsiepatroon vir alle bekende elemente op Aarde gemeet het, kan ons dit vergelyk met die absorptiepatroon van die planeet om vas te stel watter elemente teenwoordig is 20. Deur die analyse van hierdie elektromagnetiese spektrumdata van satelliete op die grond soos die Hubble-teleskoop, word Uranus en Neptunus se atmosfeer vermoedelik hoofsaaklik uit waterstof en helium saamgestel. Hierdie oorvloed waterstof laat suurstof water (H2O) produseer, stikstof kom in die vorm van ammoniak (NH3) voor en daar word vermoed dat koolstof metaan (CH4) produseer. (Figuur 3). Hierdie molekules veroorsaak die diffusie en verstrooiing soos hierbo genoem. Al drie hierdie kan as ys op die planeet se oppervlaktes verskyn as gevolg van die geweldige koue temperature en hoë druk 12. Metaan se vermoë om rooi lig maklik te absorbeer terwyl dit blou en groen lig effektief weerkaats, is die rede waarom dit lyk asof hierdie planete 'n blou-groen kleur het.

Figuur 6. 'n Profiel van Uranus en Neptunus se strukturele samestelling. Geskryf aan: http://adsabs.harvard.edu/full/1993ARA%26A..31..217L

Weerstoestande

Verdere bewyse vir groot termiese vrystelling in Neptunus lê binne sy weerpatrone. Neptunus is die verste planeet weg van die son, maar vertoon van die vinnigste winde wat die sterkste storms in ons sonnestelsel lewer. Figuur 7 toon vier beelde van Neptunus wat net ure van mekaar geneem is. Soos u kan sien, beweeg die wolkbedekking met 'n geweldige spoed oor die planeet. Met minder energie wat van die son af kom, word geglo dat die kernhitte wat vrygestel word 'n primêre rol speel in die opwekking van storms en winde 21.

Figuur 7. Vier beelde van Neptunus wat 'n paar uur uitmekaar geneem is deur die Hubble-ruimteteleskoop op 25-26 Junie 2011. Krediet: NASA, ESA en die Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

Interne hitte / kerntemperature

Soos voorheen gesê, moet Neptunus 'n warmer kern hê as Uranus om die termiese vrystelling te verhoog. Die kerntemperature van Uranus en Neptunus kan egter nie direk gemeet word nie, daarom moet ons hierdie inligting van ander bronne aflei. Sommige van hierdie bronne sluit in: oppervlaktemperature, oppervlakkenmerke, wat 'n spesifieke geologiese geskiedenis kan voorstel, en teorieë oor die oorsprong van en evolusie van die planete 22. Deur noukeurige ontleding van satellietdata in orbitale toestand, kon Nasa die huidige kerntemperature van Neptunus en Uranus op 7273K 21 en 5000K 23 onderskeidelik skat.

Uranus en Neptunus, die twee buitenste planete van ons sonnestelsel, is een van die vier gasvormige Joviese planete. Uit wat ons geleer het nadat ons hul chemiese samestellings, soninsolasies en hul interne kerntemperature ondersoek het, is dat hul eiesoortige koue temperature en hul enorme groottes in vergelyking met die ander planete in ons sonnestelsel die kenmerkendste is. Hulle is dus gepas saamgevoeg as die twee "ysreuse". Daar is duidelik aangetoon dat daar verskeie faktore is wat daartoe bydra dat die twee planete soortgelyke oppervlaktemperature het, selfs deur Neptunus kry dit baie minder sonisolasie as Uranus. Onder die belangrikste is Neptunus se warmer kern, wat dit toelaat om meer energie uit te straal. Alles wat ons van hulle weet, spruit uit die vordering in tegnologie wat die skepping van die Hubble-ruimteteleskoop sowel as die Voyager 2-ruimtetuig en die gevolglike ontdekkings en afleidings wat ons daaroor gemaak het, moontlik gemaak het deur gebruik te maak van data wat uit die bogenoemde bronne versamel is. Daar is nog baie oor om te verken, en miskien deur die werk met die huidige kennis wat ons besit, kan ons in die nabye toekoms 'n manier bepaal om hierdie planete en selfs diegene wat verder is as ons eie sonnestelsel op 'n nader afstand te verken. Deur dit te doen, kan ons baie van die huidige teorieë rondom hierdie planete bewys deur direkte meting van die betrokke veranderlikes.

1S.P.A.C.E Personeel. “100 miljard uitheemse planete vul ons melkwegstelsel: studie,” Search for Life, 02 Jan 2013, http://www.space.com/19103-milky-way-100-billion-planets.html (20 Feb 2017) .

2The Economic Times, "Definition of 'Jovian Planet'," Space Technology, 2017, http://economictimes.indiatimes.com/definition/jovian-planet (02 Mar 2017).

4Enrique Medina en Daniel Sedlacko, “Planetary Voyage,” Voyager Interstellar Mission, 17 Feb 2015, http://voyager.jpl.nasa.gov/science/planetary.html(12 Feb 2017)

5NASA, “About the Hubble Space telescope,” Hubble Space Telescope, 24 Jan 2017, https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/story/index.html(05 Feb 2017)

6NASA, "Uranus: oorsig: die sywaartse planeet," verkenning van sonnestelsels, publikasiedatum onbekend, http://solarsystem.nasa.gov/planets/uranus(02 Mar 2017)

7NASA, "Neptunus: oorsig: die winderigste planeet," verkenning van sonnestelsels, publikasiedatum onbekend, http://solarsystem.nasa.gov/planets/neptune (12 Feb 2017)

8 Chris Jones, “Gas Giants,” Space Facts, 2017, http://space-facts.com/gas-giants/ (20 Feb 2017)

9Wikipedia, “Solar Irradiance,” 9 Februarie 2017, https://en.wikipedia.org/wiki/Solarirradiance (05 Maart 2017)

10 David R. Williams, “Uranus Fact Sheet,” NASA, 23 Desember 2016, http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/uranusfact.html (05 Maart 2017)

12Jonathon. I. Lunine, "The Atmospheres of Uranus and Neptune," Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 1993, http://adsabs.harvard.edu/full/1993ARA%26A..31..217L (10 Mar 2017)

13W. B. Hubbard, W. J. Nellis, A. C. Mitchell, N. C. Holmes, S. S. Limaye en P. C. McCandless. & # 8220Interieurstruktuur van Neptunus: Vergelyking met Uranus. & # 8221 Science 253 (5020), 648-651 (1991).

14M. Podolak, R. T. Reynolds en R. Young. & # 8220Post Voyager Vergelykings van die binneland van Uranus en Neptunus. & # 8221 Geofisiese navorsingsbriewe 17 (10), 1737-1740, (1990).

15Chris Deziel, “Wat is die windspoed op Neptunus?”, Wetenskap, 2017, http://sciencing.com/what-wind-speed-neptune-4727681.html(10 Maart 2017)

18D. S. Tice, "Afgeleë klank van die atmosfeer van Uranus en Neptunus." Lincoln College. Atmosferiese, Oseaniese en Planetêre Fisika, (2010)


Wat is die ooreenkomste tussen die innerlike en die buitenste planete?

Die binneste en buitenste planete volg almal 'n elliptiese baan, deel dieselfde baanvlak, is bolvormig en bevat dieselfde elemente. Behalwe hierdie eienskappe, is elke planeet baie anders.

Die buitenste planete staan ​​bekend as Jovian of gasreuse. Hulle is baie groter as die binneplanete en bestaan ​​hoofsaaklik uit gasse wat 'n vloeibare metaalkern omring.

Die binneplanete is almal kleiner en digter as die buitenste planete. Hulle is meestal solied en bestaan ​​uit rots eerder as gas.

Die rede vir die verskil in die grootte, digtheid en samestelling van die planete is dat die swaartekrag van die son geneig is om swaarder, soliede elemente, soos swaar metale, aan te trek, terwyl ligter gasse soos waterstof, helium, stikstof en suurstof , word nie so sterk na binne getrek nie.

Die elemente wat in al die planete bestaan, is yster en nikkel. Mercurius, die planeet wat die naaste aan die son is, is byna geheel en al van hierdie twee elemente gemaak, terwyl die buitenste planete slegs spoorhoeveelhede in hul kern het.


Planeetfeite

Die lengte van 'n jaar op 'n gegewe planeet word bepaal deur hoe lank dit neem voordat daardie planeet een omwenteling rondom die son maak. Aangesien elke planeet met 'n ander snelheid beweeg en 'n ander baanbaan het ten opsigte van grootte en vorm, kan die lengte van 'n jaar baie verskil van planeet tot planeet. As u u hele lewe op 'n ander planeet gewoon het, sou u 'n ander ouderdom gehad het as gevolg van die orbitale verskille. Hieronder word die planete jaarlengte in aarde dae van die kortste tot die langste gelys.

1. Kwik: Een jaar op die planeet Mercurius neem net 87,97 dae op aarde. Dit beteken dat as u 15 jaar oud op aarde is, sal u in Mercurius-jare 62 jaar oud wees.

2. Venus: Dit neem 224,7 aarddae voordat Venus een keer om die son reis. As u 15 jaar op aarde is, sal u in Venus-jare 24 jaar oud wees.

3. Aarde: Een jaar op die planeet Aarde, of een wentelbaan om die son, duur 365,26 dae.

4. Mars: Planeet Mars gaan een keer elke 686,98 aardedae om die son. Daarom sal 'n 15-jarige van die aarde in Mars-jare eintlik amper 8 jaar oud wees.

5. Jupiter: Die planeet Jupiter reis elke 4,332,82 aarddae een keer om die son. Dit sou 'n 15-jarige van die aarde in Jupiter-jare skaars meer as 1 jaar oud wees.

6. Saturnus: Saturnus gaan een keer elke 10 755,7 aardedae om die son. As u 15 jaar op aarde geleef het, sou u in Saturnus 'n bietjie meer as die helfte van een jaar oud wees.

7. Uranus: Uranus voltooi elke revolusie rondom die son elke 30.687,15 aardedae. Dus, 'n 15-jarige van die aarde sou in Uranus-jare 0,17 jaar oud wees.

8. Neptunus: Dit neem Neptunus 60 190,03 dae om om die son te gaan. 'N 15-jarige van die aarde sou in Neptunus 0,09 jaar oud wees.

9. Pluto: Die dwergplaneet Pluto neem 90 553 dae om om die son te gaan. As u 15 jaar op aarde was, sou u 0,06 jaar oud wees in Pluto-jare.


Planeetfeite

A Joviese planeet is 'n gasreus, is die term afgelei van Jupiter wat die drie ander gasreuse in die Sonnestelsel as Jupiter-agtig beskryf. Alhoewel die naam dit kan impliseer, bestaan ​​'n gasreus nie net uit gas nie. Dit kan 'n metaalagtige of rotsagtige kern hê, wat vermoedelik nodig is om 'n Joviese planeet te vorm, maar die grootste deel van sy planeetmassa is in die vorm van gasse soos waterstof en helium, tesame met spore water, ammoniak, metaan en ander waterstofverbindings.

Anders as rotsagtige planete soos die Aarde en Mars, het 'n Joviese planeet geen onderskeidende eienskappe tussen sy oppervlak en atmosfeer nie. Sy atmosfeer word geleidelik digter in die rigting van die kern, selfs met vloeibare toestande tussenin en in die kern self as gevolg van intense hoë temperature. As gevolg hiervan kan 'n mens nie eintlik op so 'n planeet in tradisionele sin & # 8220land wees nie.

Die gasreuse van ons sonnestelsel is eintlik die buitenste planete Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus, die laaste twee planete word gewoonlik afsonderlik die & # 8220ice-reuse & # 8221 genoem omdat hulle grotendeels uit ys, water, ammoniak en metaan bestaan. Algemene kenmerke onder hierdie vier is hul talle satelliete en ringe. Daarbenewens het Uranus 'n unieke kenmerk deurdat dit op sy sy draai as gevolg van 'n aksiale kanteling van 97,77 grade.


Wat is die oorsprong van al die groot mane rondom die Joviese planete?

Die meeste mane rondom die Joviaanse planete is eintlik baie soos die Joviërs self. Hulle word gevorm uit ligter rots en ys, met baie min swaar metale (wat geneig is om na die son te "sink" tydens die vorming van die sonnestelsel). Die buitenste dele van die sonnestelsel het meer afval daarin, bloot weens die manier waarop die stelsel gevorm is. Toe ons ster gebore is en uiteindelik begin skyn, blaas dit letterlik al die puin wat nog nie daarin geval het nie, na die kante van die sonnestelsel. Die ligter materiale (gas, ys en ligter gesteente) is die verste weggeblaas voordat dit begin versamel het in balle wat ons nou die Joviërs noem. Die groot planete is gevorm deur eenvoudig duisende kleineres wat weens swaartekrag saamgewoel het. Namate die planete groter geword het, het die swaartekrag toegeneem en nog meer puin gelok (puin kan gaswolke insluit). Eenvoudige toevallige kans het toegelaat dat baie van die puinplanoetoïede nie met die Joviërs kon bots terwyl hulle gevorm het nie, en bloot as mane in 'n baan gebly het. ('N Kykie na die asteroïde gordel blyk dit te ondersteun. Die asteroïde gordel is vermoedelik die gebied wat 'n planeet sou gevorm het as Jupiter nie' naby 'gevorm het nie. Daar word geglo dat Jupiter se swaartekragveld die puin aanmekaar getrek het. en voorkom dat dit in 'n samehangende planeet saamsmelt.) Nadat dinge nogal in die sonnestelsel bedaar het, het die geweldige swaartekragvelde van die Joviërs hulle in staat gestel om asteroïdes en komete vas te vang om hul satellietrooster te bevorder. Die antwoord bestaan ​​uit verskillende dele: Joviërs het meer mane omdat: daar meer puin was om mee te werk, hoe verder jy in die sonnestelsel gegaan het. Daar was baie kleiner planetoïede wat gevorm moes word om na die ontwikkelende planete te trek. Die volledig ontwikkelde planete het sulke massiewe swaartekrag dat hulle mettertyd meer mane kon vang


Wat is die rede waarom die Joviese planete in afnemende volgorde is? - Sterrekunde

Jupiter vertoon byvoorbeeld differensiële rotasie as gevolg van die enorme volume van sy atmosfeer. Dit wil sê: die kern draai teen een snelheid, maar die omliggende gasse beweeg teen 'n ander snelheid. Wetenskaplikes kon aflei dat Jupiter uit 'n groot hoeveelheid gasse bestaan ​​deur op te merk dat Jupiters se ewenaar en pole teen twee verskillende snelhede beweeg. Sulke waarnemings is die sleutel tot die afleiding van feite oor ander planete.

Ooreenkomste binne die aardse planete

Die innerlike planete het baie ooreenkomste. Daar word gedink dat daar op 'n tydstip water op al die planete gevloei het. Dit het wetenskaplikes die hoop gegee dat daar lewe op ander planete mag bestaan, maar deur wetenskaplike navorsing is hierdie teorie weerlê vir planete in ons sonnestelsel. Dit is egter waar dat water op een of ander manier op al die aardse planete aanwesig was. Op Venus en Mercurius het dit lank gelede afgekook weens die nabyheid van die planete aan die son. Op Mars word gedink dat daar nog water in die pole is, maar dit is onder die oppervlak en smelt nooit. Aarde vertoon die regte toestande wat toelaat dat water in sy vloeibare vorm bestaan. Dit is 'n belangrike feit oor die innerlike planete van die sonnestelsel omdat dit die atmosferiese verskille tussen hulle kan verklaar. Kwik het byvoorbeeld geen atmosfeer nie as gevolg van sy noue baan met die son. Die gebrek aan atmosfeer op Mercurius dra by tot die intense hitte op die oppervlak. Venus het egter 'n baie dik atmosfeer, maar die oppervlaktemperature is warmer op Venus as Mercurius. Die rede bied belangrike lesse vir ons aarde (later bespreek).

Daar word na Venus verwys as die Aarde se susterplaneet. Die rede hiervoor is die grootte, digtheid en afstand van die son soos dié van Aarde Tabel 1. Daarom is eens gedink dat die omgewing op Venus soortgelyk sou wees aan die van die Aarde (veral omdat hulle uit ongeveer dieselfde posisie gevorm het) in die sonnevel). Aangesien Venus nader aan die son is as die aarde, het drie dinge gelei tot die vorming van 'n digte atmosfeer op Venus:

Die atmosfeer van Venus het dus warm, suur en vol koolstofdioksied geword. Beide water en koolstofdioksied absorbeer straling en voorkom dat dit ontsnap. Dit staan ​​bekend as die kweekhuiseffek. Due to the large amount of water and carbon dioxide in Venus atmosphere, heat is trapped on the surface thus causing temperatures to rise beyond that of even Mercury. The effect is so strong that Venus is regarded as having a runaway greenhouse effect.

Since Earth and Venus are "sister" planets, people on Earth should realize the dangers associated with greenhouse gases. If we continue to add greenhouse gases to our atmosphere on Earth, it will cause the temperature to rise (like it did on Venus). This, in turn, will cause more reactions to occur and more gases to be realesed. Eventually, just like Venus, Earth will have a runaway greenhouse effect. By preventing the builup of these problematic gases in our atmosphere, we can save Earth from a fate similar to that of its sister planet.

Similarities Amongst the Outer Planets

Just as there are similarities between the terrestrial planets, the Jovian planets also share similar characteristics. For example, violent storms are very prominent on Jupiter, Saturn, and Neptune. These storms are so intense that observers on Earth can see them. On Jupiter, there is an area located near its equator known as the Great Red Spot which is a giant hurricane like storm with winds gusting up to over 500 km per hour. The size of the Great Red Spot is as big as the entire surface area of the Earth. On Neptune, even stronger wind forces (up to 1100km per hour) are observed near the equator. Ironically, this area has been termed the Great Dark Spot (in contrast to Juptiers Great Red Spot).

The formations of the storms on Jupiter's Great Red Spot and Neptune's Great Dark Spot differ. The initial understanding of storm formations on The Great Red Spot was first understood after many flybys of spacecrafts which were sent past Jupiter. The first spacecraft to fly past Jupiter was Pioneer 10 in December of 1973. It sent back many colorful photographs of Jupiter which were seen for the very first time. Within a four year time period three more flybys of spacecrafts were sent past Jupiter. The photographs reveal many dynamic changes occured near the area of the Great Red Spot. Photographs from earlier space satellites show a broad white zone dominated the area of the Great Red Spot while later photographs show a dark band begining to form. Through careful examination of cloud and wind motions it was discovered that north of the spot the winds blew to the west while south of the spot winds blew to the east. This opposing wind pattern created a counterclockwise circulation of wind around the Great Red Spot which in turn led to the creation of the violent storms. Recent flybys past Neptune showed pictures of the Great Dark Spot for the first time in August of 1989 when Voyager 2 flew past Neptune. The photographs also revealed a counterclockwise motion around the region of the Great Dark Spot however, the violent storms of Neptune were formed in a different manner. It is believed that methane decomposes near the core into carbon and hydrogen. The carbon crystallizes into diamond releasing great amounts of heat energy that is carried to the surface, which is what fuels the power of the wind and forms these extremely violent storms on the Great Dark Spot.

Another interesting feature of the Jovian planets is the presence of rings which encircle the planets. The rings are composed of tiny ice particles, dust and rock. The most prominent rings are found around Saturn. It is believed that these rings may be fragments of moons that never formed or perhaps moons that were pulled in and destroyed by the intense gravitational field of the planets. The latter of these theories was deduced by observations of how moons interact with planets. For example, the moon causes tides on the Earth, and the Earth causes seismic rumbling on the moon. Similarly, a planet with the magnitude as large as Jupiter can have profound interactions with its moons. Its interactive forces are strong enough to melt the rock of its closest moon Io.

Asteroids

Early astronomers noted that there was an abnormally large gap between the orbits of Mars and Jupiter. They suggested that another planet may be found here. But actually, small rocky metallic objects were found orbiting the sun similar to how planets orbit the sun. These rocky objects are known as asteroids, and the location in space that they are found is known as the asteroid belt (Figure 2). One theory suggests that they are remnants of a massive collision between a former planet and some object. But more likely, they represent material from the solar nebula that never coalesced into a planet. Since these objects represent what the early solar system was made from, they are of great interest to astronomers. By analyzing asteroids, we can get a better idea of the composition of our solar system early in time.

The orbit of asteroids is variable. If one comes too close to a planet, the force of that planets gravity could cause the asteroid to fall and hit the planet's surface. As an asteroid falls toward the surface of a planet, it heats up by friction with the atmosphere and begins to glow this is termed a meteor. Most meteors burn before hitting the surface but a few actually reach it. The impact of meteors can cause craters on the surface to form which, as we learned, is what gave the terrestrial planets different terrains and shapes.

Moons

Many of the planets in our solar system have small rocky satellites orbitting them. These objects, called moons, have various theories behind their origin. There are three theories about the creation of our moon:

1. The "capture" theory states that accidentally floating asteroids traveling through space were caught by the Earth's gravitational field and began to orbit the Earth.
2. The "spinning" theory states that due to the Earth's rapid rotation around its axis portions of the Earth began to break off and formed the moon.
3. The "collision" theory says that enormous asteroid hit the Earth causing a portion of the Earth to split off and take orbit around the planet.

Of the three theories that were created about moon formation the most accepted is the "collision" theory. The reason for its popular acceptance is that the other two theories have proof against them. For example, the fact that, other than iron, most of the elements in the moon and Earth are present in similar amounts would disprove the capture theory. If the moon was captured by the Earth, the chances of it having similar composition is too low. As far as the spinning theory, it is improbable that the Earth could have rotated so fast. For this theory to be valid, calculations have shown that the Earht must have spun so fast that the length of a day would be only two hours! For these reasons it is believed that gigantic asteroids collided with the surface of the Earth and a portion of the Earth broke off and thus formed the moon. It has been suggested that this collision is the same one which resulted in the formation of the Earth's core as the collisional energy was sufficient to melt the planet. It has even been speculated that at one point Pluto was a moon. Pluto's close resemblance with many of the moons of Neptune have led researchers to believe that Pluto may been an escaped moon that was once a part of Neptune. This would explain the many exceptions for Pluto in regards to the outer and inner planets charecteristics.

Afsluiting

Throughout this chapter we have led you from the formation of the solar system to its current status. By outlining the different characteristics of the sun, planets, moons, asteroids and other objects out there, hopefully you have gained a better understanding of our solar system. It should be kept in mind that the two general classes given to the planets (the inner and outer planets) share differences primarily due to their distances from the sun. Although the inner planets share similarities within themselves, as do the outer planets, we must note that every planet is unique and has its own special features.

There are so many theories behind the formation of the solar system that perhaps one day we will physically be able to venture out to other planets to gain a better understanding about them instead of having to read about them. With the successful journey to our moon, scientists are trying to endeavor further. Plans are already underway to send a manned shuttle to Mars. The mystery behind our solar system will not be solved for a long time, but with the advent of new technology and an increased understanding of scientific knowledge, we continue to get closer to understanding our Sun and its nine planets.


Weather and Magnetic Fields

Terrestrial and Jovian planets have weather. Photos of all the planets in our system show bands and spots indicating weather activity. That means storms and winds influence the conditions on the planets. Storms on Jovian planets are intense and can affect the clouds that surround the planets, which can be seen from Earth-based telescopes. Jovian planets have several layers of clouds of varying colors, with the top layers consisting of red clouds and the bottom of blue clouds. Intense storms move the layers of clouds around and the color of the area changes. Jupiter has a storm area that is the size of two Earths. NASA says the storms on Jupiter are so powerful that they drag material from beneath Jupiter's cloudtops and lift it to different cloud layers. Terrestrial planets also have clouds, but the effects of weather are less severe. A strong magnetic field is common on the Jovian planets, and several terrestrial planets have magnetic fields. Earth's magnetic field helps create the planet's auroras by deflecting the charged particles of the "solar wind."


Kyk die video: Die Planete (Januarie 2023).