(Planete gigantice. Cele patru planete gigantice din sistemul nostru solar au toate atmosfere de hidrogen, dar giganții gazoși calzi, Jupiter și Saturn, au nori cafeniu, bej, roșu și alb despre care se crede că sunt formați din particule de gheață de amoniac cu diverși coloranți numiți „cromofori. ” Giganții de gheață cu nuanțe albastre, Uranus și Neptun, sunt mult mai reci și acoperiți de nori de gheață de metan.)
Ce învățăm despre Pământ studiind planetele? Umilinţă.
— Andrew Ingersoll discutând despre rezultatele misiunii Voyager în 1986.
Dincolo de Marte și centura de asteroizi, întâlnim o nouă regiune a sistemului solar: tărâmul uriașilor. Temperaturile aici sunt mai scăzute, permițând apei și altor substanțe volatile să se condenseze sub formă de gheață. Planetele sunt mult mai mari, distanțele dintre ele sunt mult mai mari și fiecare lume gigantică este însoțită de un sistem extins de luni și inele.
Din multe perspective, sistemul solar exterior este locul unde are loc acțiunea, iar planetele gigantice sunt cei mai importanți membri ai familiei Soarelui. În comparație cu acești giganți exteriori, micile cenușuri de rocă și metal care orbitează mai aproape de Soare pot părea nesemnificative. Aceste patru lumi gigantice – Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun – sunt subiectele acestui capitol. Inelele lor, lunile și planeta pitică Pluto sunt discutate într-un capitol ulterior.
11.1 Explorarea planetelor exterioare
Planetele gigantice dețin cea mai mare parte a masei sistemului nostru planetar. Numai Jupiter depășește masa tuturor celorlalte planete combinate (Figura 11.2). Materialul disponibil pentru construirea acestor planete poate fi împărțit în trei clase în funcție de ceea ce sunt făcute: „gaze”, „gheață” și „roci” (vezi Tabelul 11.1). „Gazele” sunt în principal hidrogen și heliu, cele mai abundente elemente din univers. În modul în care este folosit aici, termenul „gheață” se referă numai la compoziție, și nu dacă o substanță este de fapt în stare solidă. „Gheață” înseamnă compuși care se formează din următoarele elemente cele mai abundente: oxigen, carbon și azot. Gheața obișnuită este apa, metanul și amoniacul, dar gheața poate include și monoxid de carbon, dioxid de carbon și altele. „Rocile” sunt chiar mai puțin abundente decât gheața și includ orice altceva: magneziu, siliciu, fier și așa mai departe.
(Jupiter. Nava spațială Cassini a fotografiat Jupiter în drumul său către Saturn în 2012. Sistemul de furtună gigant numit Marea Pată Roșie este vizibil în dreapta jos. Punctul întunecat din stânga jos este umbra lunii Europa a lui Jupiter.)
Tabelul 11.1. Abundențe în sistemul solar exterior
Tipul de material | Nume | % aproximativ (în masă) |
---|---|---|
Gaz | Hidrogen (H2) | 75 |
Gaz | Heliu (He) | 24 |
Gheaţă | Apă (H2O) | 0.6 |
Gheaţă | Metan (CH4) | 0.4 |
Gheaţă | Ammoniac (NH3) | 0.1 |
Rock | Magneziu (Mg), iron (Fe), silicon (Si) | 0.3 |
În sistemul solar exterior, gazele domină cele mai mari două planete, Jupiter și Saturn, de unde și porecla lor de „giganți gazoși”. Uranus și Neptun sunt uneori numiți „giganți de gheață” deoarece interioarele lor conțin mult mai mult din componenta „gheață” decât verii lor mai mari. Chimia pentru toate cele patru atmosfere de planete gigantice este dominată de hidrogen. Acest hidrogen a făcut ca chimia sistemului solar exterior să devină reducătoare, ceea ce înseamnă că alte elemente tind să se combine mai întâi cu hidrogenul. În sistemul solar timpuriu, cea mai mare parte a oxigenului s-a combinat cu hidrogen pentru a obține H2O și, prin urmare, nu a fost disponibil pentru a forma tipurile de compuși oxidați cu alte elemente care ne sunt mai familiare în sistemul solar interior (cum ar fi CO2). Drept urmare, compușii detectați în atmosfera planetelor gigantice sunt în mare parte gaze pe bază de hidrogen, cum ar fi metanul (CH4) și amoniacul (NH3), sau hidrocarburi mai complexe (combinații de hidrogen și carbon) precum etanul (C2H6) și acetilenă (C2H2).
Sursa: Astronomy 2e, by OpenStax, access for free at https://openstax.org. ©2020 Rice University, licența CC BY 4.0. Traducere și adaptare: Nicolae Sfetcu, © 2022 MultiMedia Publishing
Lasă un răspuns