Päikesesüsteemi planeedid, nagu on kujutatud NASA arvutipildil. Orbiidide ja suuruste mõõtmeid ei näidata.
(Pilt: © NASA)
Gaasihiiglane on suhteliselt väikese kivise tuumaga suur planeet, mis koosneb peamiselt gaasidest, näiteks vesinikust ja heeliumist. Meie päikesesüsteemi gaasihiiglased on Jupiter, Saturn, Uraan ja Neptuun. Need neli suurt planeeti, mida Jupiteri järel nimetatakse ka jovia planeetideks, asuvad Päikesesüsteemi välimises osas Marsi orbiitidest ja asteroidivööst. Jupiter ja Saturn on oluliselt suuremad kui Uraan ja Neptuun ning igal planeedipaaril on mõnevõrra erinev koostis.
Ehkki meie päikesesüsteemis on vaid neli suurt planeeti, on astronoomid avastanud väljaspool seda tuhandeid, kasutades eriti NASA Kepleri kosmoseteleskoopi. Neid eksoplaneete (nagu neid nimetatakse) uuritakse, et saada rohkem teada, kuidas meie päikesesüsteem tekkis.
Põhifaktid
Jupiter on meie päikesesüsteemi suurim planeet. Selle raadius on peaaegu 11 korda suurem kui Maa. NASA andmetel on sellel teada 50 kuud ja 17 kinnitamist ootab. Planeet koosneb peamiselt vesinikust ja heeliumist, mis ümbritseb tihedat kivimite ja jää südamikku, kusjuures suurem osa selle massist koosneb tõenäoliselt vedelast metallilisest vesinikust, mis loob tohutu magnetvälja. Jupiter on nähtav palja silmaga ja seda muistsed inimesed tundsid. Selle atmosfäär koosneb peamiselt vesinikust, heeliumist, ammoniaagist ja metaanist. [Seotud: Planeedi Jupiter: faktid selle suuruse, kuude ja punase täpi kohta]
Saturn on Maa raadiusest umbes üheksa korda suurem ja seda iseloomustavad suured rõngad; kuidas nad moodustusid, pole teada. NASA teatel on sellel teada 53 kuud ja veel üheksa ootab kinnitust. Nagu Jupiter, koosneb see enamasti vesinikust ja heeliumist, mis ümbritsevad tihedat südamikku ja mida jälitasid ka iidsed kultuurid. Selle atmosfäär sarnaneb Jupiteri omaga. [Seotud: Saturni planeet: faktid Saturni rõngaste, kuude ja suuruse kohta]
Uraan on raadiusega umbes neli korda suurem kui Maa oma. See on ainus küljele kallutatud planeet ja see pöörleb ka tagurpidi kõigi planeetide suhtes, välja arvatud Veenus, viidates tohutule kokkupõrkele, mis selle juba ammu katkestas. Planeedil on 27 kuud ja selle atmosfäär koosneb NASA andmetel vesinikust, heeliumist ja metaanist. Selle avastas William Herschel 1781. aastal. [Seotud: Uraani planeet: faktid selle nime, kuude ja orbiidi kohta]
Neptuun on ka Maa raadiusega umbes neli korda suurem. Nagu Uraan, koosneb ka selle atmosfäär enamasti vesinikust, heeliumist ja metaanist. NASA teatel on sellel 13 kinnitatud kuut ja veel üks ootab kinnitust. Selle avastasid 1846. aastal mitu inimest. [Seotud: Planeedi Neptuun: faktid selle orbiidi, kuude ja rõngaste kohta]
Supermaad: Teadlased on teistes päikesesüsteemides leidnud hulgaliselt "supermaad" (Maa ja Neptuuni suurusega planeedid). Meie enda päikesesüsteemis ei ole teada ühtegi supermaastikku, ehkki mõned teadlased arvavad, et meie päikesesüsteemi välistesse jõudmistesse võib varitseda üheksa planeeti. Teadlased uurivad seda planeedikategooriat, et teada saada, kas super-Maad meenutavad pigem väikesed hiiglaslikud planeedid või suured maapealsed planeedid.
Kujundamine ja sarnasused
Astronoomid arvasid, et hiiglased moodustasid algul maapealsete planeetidega sarnaste kiviste ja jäiste planeetidena. Tuumade suurus võimaldas neil planeetidel (eriti Jupiteril ja Saturnil) haarata vesiniku ja heeliumi gaasipilvest, millest päike kondenseerus, enne kui päike tekkis ja puhus suurema osa gaasist ära.
Kuna Uraan ja Neptuun on väiksemad ja nende orbiidid on suuremad, oli neil raskem vesinikku ja heeliumi koguda sama tõhusalt kui Jupiteril ja Saturnil. See selgitab tõenäoliselt, miks nad on väiksemad kui need kaks planeeti. Protsentuaalselt on nende keskkond "saastatud" raskemate elementidega nagu metaan ja ammoniaak, kuna need on nii palju väiksemad.
Teadlased on avastanud tuhandeid eksoplaneete. Paljud neist on "kuumad Jupiterid" või massiivsed gaasihiiglased, kes on oma vanemate tähtedele äärmiselt lähedal. (Kepleri hinnangul on kiviseid maailmu universumis rikkalikumalt.) Teadlased spekuleerivad, et suured planeedid võivad olla oma orbiitidel edasi-tagasi liikunud, enne kui nad praegusesse konfiguratsiooni asustavad. Kuid kui palju nad kolisid, on endiselt arutelu teema.
Hiiglaslike planeetide ümber on kümmekond kuud. Paljud moodustasid oma vanemate planeetidega samal ajal, mis vihjatakse siis, kui planeedid pöörlevad ekvaatori lähedal asuva planeediga samas suunas (näiteks hiiglaslikud Jovia kuud Io, Europa, Ganymede ja Callisto.), Kuid on ka erandeid.
Neptuuni üks kuu, Triton, tiirleb planeedil, mis on Neptuuni pöörlemissuuna vastas, - vihjates sellele, et Tritoni hõivas ehk Neptuuni kunagi suurem atmosfäär, kui see möödus. Ja Päikesesüsteemis on palju pisikesi kuusid, mis pöörlevad kaugel nende planeetide ekvaatorist, mis tähendab, et neid haaras ka tohutu gravitatsiooniline tõmme.
Praegune uurimistöö
Jupiter: NASA kosmoseaparaat Juno jõudis planeedile 2016. aastal ja on juba teinud mitu avastust. Uuriti planeedi rõngaid, mida on keeruline saavutada, kuna need on palju vaesemad kui Saturni rõngad. Juno avastas, et Jupiteri auraraid mõjutavad osakesed on Maakeral erinevad. See paljastas ka teadmisi atmosfääri kohta, näiteks suurest pilvest eralduva lume leidmine. Vahepeal on Hubble'i kosmoseteleskoopi kasutavad teadlased teinud üksikasjalikke uuringuid Jupiteri suure punase täpi kohta, jälgides, kuidas see kahaneb ja värvus intensiivistub.
Saturn: Kosmoselaev Cassini pakkus 2017. aastal Saturni vaatlusele enam kui tosin aastat vaatlust. Kuid Cassini teostatud teadus on endiselt väga pooleli, kuna teadlased analüüsivad selle paljude aastate tööd Saturnis. Viimastel kuudel uuris missioon Saturni gravitatsiooni ja magnetvälju, vaatas rõngaid senisest erineva nurga alt ja sukeldus teadlikult atmosfääri (samm, mis annab rohkem teada atmosfääri struktuurist).
Uraan: Uraani tormid on nii professionaalsete teleskoopide kui ka amatöör-astronoomide sagedane sihtmärk, kes jälgivad nende arengut ja muutumist aja jooksul. Teadlased on samuti huvitatud selle rõngaste struktuuri ja selle atmosfääri tundmaõppimisest. Uraanil võib olla ka mitu Trooja asteroidi (asteroidid on planeediga samal orbiidil); esimene leiti 2013. aastal.
Neptuun: Neptuunil esinevad tormid on samuti populaarne vaatlusobjekt ja 2018. aastal kandsid need vaatlused taas vilja; Hubble'i kosmoseteleskoobi töö näitas, et pikaajaline torm kahaneb nüüd. Teadlased märkisid, et torm hajub teisiti kui nende mudelid eeldasid, mis näitab, et meie arusaam Neptuuni atmosfäärist vajab veel täpsustamist.
Eksoplaneedid: Paljud maapealsed teleskoobid otsivad eksoplaneete. Eksoplaneetide uuringuid teostavad ka mitmed aktiivsed kosmosemissioonid, sealhulgas Kepler, Hubble'i kosmoseteleskoop ja Spitzeri kosmoseteleskoop. Plaanis on ka uute missioonide arv: NASA läbiv Exoplaneti uuringu satelliit (TESS) 2018. aastal, NASA James Webbi kosmoseteleskoop 2020. aastal, Euroopa Kosmoseagentuuri tähtkujude PLA-võrgutranspordi ja võnkumiste (PLATO) tegevus 2026. aastal ja ESA atmosfääri kaugjuhtimispult - sensoreerides infrapuna eksoplaneedi suurt vaatlusmissiooni (Ariel) 2028. aastal.
Lisaressursid
- Rochesteri tehnoloogiainstituut: gaasigigandid
- NASA: Kui Jupiter ja Saturn on gaasigigandid, kas saaksite neist otse läbi lennata?
- Arizona ülikooli astronoomiaosakond: gaasihiiglane = Jovian Planets
