Planety sluneční soustavy znázorněné na ilustraci na počítači NASA. Oběžné dráhy a velikosti nejsou zobrazeny v měřítku.
(Obrázek: © NASA)
Obří plyn je velká planeta složená převážně z plynů, jako je vodík a helium, s relativně malým skalnatým jádrem. Plynnými obry naší sluneční soustavy jsou Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. Tyto čtyři velké planety, také nazývané jovianské planety po Jupiteru, sídlí ve vnější části sluneční soustavy kolem orbity Marsu a pásu asteroidů. Jupiter a Saturn jsou podstatně větší než Uran a Neptun a každá dvojice planet má poněkud odlišné složení.
Ačkoli v naší sluneční soustavě jsou pouze čtyři velké planety, astronomové objevili mimo ni tisíce, zejména pomocí Keplerova vesmírného dalekohledu NASA. Tyto exoplanety (jak se jim říká) se zkoumají, aby se dozvěděly více o tom, jak vznikla naše sluneční soustava.
Základní fakta
Jupiter je největší planeta naší sluneční soustavy. Má poloměr téměř 11krát větší než Země. Podle NASA má 50 známých měsíců a 17 čeká na potvrzení. Planeta je většinou tvořena vodíkem a heliem obklopujícím husté jádro hornin a ledu, přičemž většina jeho objemu je pravděpodobně tvořena tekutým kovovým vodíkem, který vytváří obrovské magnetické pole. Jupiter je viditelný pouhým okem a byl známý starými lidmi. Jeho atmosféra se skládá převážně z vodíku, helia, amoniaku a metanu. [Související: Planet Jupiter: Fakta o jeho velikosti, měsíce a červené skvrně]
Saturn je asi devětkrát poloměr Země a je charakterizován velkými kruhy; to, jak se utvořili, není známo. Podle NASA má 53 známých měsíců a dalších devět čeká na potvrzení. Stejně jako Jupiter je většinou tvořen vodíkem a heliem, které obklopují husté jádro a byly sledovány také starými kulturami. Jeho atmosféra je podobná Jupiteru. [Související: Planet Saturn: Fakta o Saturnových prstenech, měsících a velikosti]
Uran má poloměr asi čtyřikrát větší než poloměr Země. Je to jediná planeta nakloněná na její straně a také se otáčí dozadu vzhledem ke každé planetě kromě Venuše, což znamená, že ji před dlouhou dobou narušila obrovská srážka. Planeta má 27 měsíců a její atmosféra je podle NASA tvořena vodíkem, heliem a metanem. Objevil jej William Herschel v roce 1781. [Související: Planet Uran: Fakta o jeho jménu, měsíci a oběžné dráze]
Neptune má také poloměr asi čtyřikrát větší než poloměr Země. Podobně jako Uran je jeho atmosféra většinou tvořena vodíkem, heliem a metanem. Podle NASA má 13 potvrzených měsíců a další čeká na potvrzení. Bylo objeveno několika lidmi v roce 1846. [Související: Planet Neptun: Fakta o jeho oběžné dráze, měsíce a prsteny]
Super-Země: Vědci našli v mnoha solárních systémech množství "super-Země" (planet mezi velikostí Země a Neptun). V naší vlastní sluneční soustavě nejsou známy žádné super-Země, i když někteří vědci spekulují, že ve vnějším dosahu naší sluneční soustavy se může skrývat „Planet Nine“. Vědci studují tuto kategorii planet, aby zjistili, zda jsou super-Země spíše jako malé obří planety nebo velké pozemské planety.
Formace a podobnosti
Astronomové si myslí, že obři se nejprve vytvořili jako skalnaté a ledové planety podobné pozemským planetám. Velikost jader však umožnila těmto planetám (zejména Jupiter a Saturn) chytit vodík a hélium z oblaku plynu, ze kterého slunce kondenzovalo, než se slunce vytvořilo a sfouklo většinu plynu pryč.
Protože Uran a Neptun jsou menší a mají větší oběžné dráhy, bylo pro ně těžší shromažďovat vodík a hélium stejně účinně jako Jupiter a Saturn. To pravděpodobně vysvětluje, proč jsou menší než tyto dvě planety. V procentech jsou jejich atmosféry „znečištěny“ těžšími prvky, jako je metan a amoniak, protože jsou mnohem menší.
Vědci objevili tisíce exoplanet. Mnohé z nich se stávají „horkými Jupitery“ nebo obrovskými plynovými obry, které jsou extrémně blízko jejich mateřským hvězdám. (Podle odhadů Keplera jsou ve vesmíru hojnější světy.) Vědci spekulují, že velké planety se mohly na svých oběžné dráze pohybovat tam a zpět, než se usadily ve své aktuální konfiguraci. Ale to, jak moc se pohybovali, je stále předmětem debaty.
Kolem obřích planet jsou desítky měsíců. Mnoho se tvořilo ve stejnou dobu jako jejich mateřské planety, což se předpokládá, pokud se planety otáčejí stejným směrem jako planeta blízko rovníku (jako jsou obrovské jovianské měsíce Io, Europa, Ganymede a Callisto.) Ale existují výjimky.
Jeden Měsíc Neptunu, Triton, obíhá kolem planety naproti směru Neptun se točí - což naznačuje, že Triton byl zajat, snad Neptunovou jednou větší atmosférou, jak prošla kolem. A ve sluneční soustavě je mnoho malých měsíců, které se točí daleko od rovníku jejich planet, což naznačuje, že byly také zaseknuty obrovským gravitačním tahem.
Aktuální výzkum
Jupiter: Kosmická loď Juno NASA dorazila na planetu v roce 2016 a již objevila několik objevů. Studoval prsteny planety, kterých je obtížné dosáhnout, protože jsou mnohem jemnější než Saturnovy. Juno zjistil, že částice ovlivňující auroras Jupitera jsou odlišné od částic na Zemi. Odhalila také poznatky o atmosféře, jako je nalezení sněhu vycházejícího z mraků ve výškách. Mezitím vědci používající Hubbleův vesmírný dalekohled provedli podrobné studie o Jupiterově Great Red Spot, sledovali, jak se zmenšuje a zesiluje v barvě.
Saturn: Kosmická loď Cassini zabalila více než tucet let pozorování na Saturn v roce 2017. Ale věda, kterou Cassini provedla, je stále velmi na pokraji, protože vědci analyzují práci z jejích mnoha let v Saturn. V posledních měsících mise zkoumala Saturnovo gravitační a magnetické pole, pohlédla na prsteny z jiného úhlu než předtím a úmyslně se vrhla do atmosféry (pohyb, který odhalí více o struktuře atmosféry.)
Uran: Bouře Uranu jsou častým cílem profesionálních dalekohledů i amatérských astronomů, kteří sledují, jak se vyvíjejí a mění se v průběhu času. Vědci se také zajímají o strukturu svých prstenů ao tom, z čeho je vytvořena její atmosféra. Uran může mít také několik trojských asteroidů (asteroidy na stejné oběžné dráze jako planeta); první byl nalezen v roce 2013.
Neptune: Bouře na Neptunu jsou také oblíbeným pozorovacím cílem a v roce 2018 tato pozorování opět přinesla ovoce; práce z Hubbleova kosmického dalekohledu ukázala, že dlouhodobá bouře se nyní zmenšuje. Vědci poznamenali, že se bouře rozptýlí jinak, než očekávají jejich modely, což ukazuje, že naše chápání Neptunovy atmosféry stále vyžaduje zdokonalení.
Exoplanety: Mnoho pozemních dalekohledů hledá exoplanety. Výzkum exoplanet provádí také několik aktivních vesmírných misí, včetně Keplera, Hubbleova kosmického dalekohledu a kosmického dalekohledu Spitzer. Plánuje se také řada nových misí: NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) v roce 2018, NASA James Webb Space Telescope v roce 2020, PLAnetary Transits and Oscillation of stars (PLATO) Evropské vesmírné agentury v roce 2026 a ESA Atmospheric Remote- snímání Infrared Exoplanet Large-průzkumná mise (Ariel) v roce 2028.
Dodatečné zdroje
- Rochesterský technologický institut: The Gas Giants
- NASA: Jestli Jupiter a Saturn jsou plynoví obři, mohli byste letět přímo skrz ně?
- University of Arizona Katedra astronomie: Gas Giant = Jovian Planets
