Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoek naar Joviaanse planeten, de titanen van ons zonnestelsel

De vier Jupiter-planeten zijn Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus. NASA

Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus staan ​​bekend als de Joviaanse planeten – of Jupiter-achtige planeten. In tegenstelling tot aardse planeten zoals de aarde, zijn Jupiterplaneten allemaal gigantische planeten en bestaan ​​ze voornamelijk uit waterstof en helium.

Jupiter, een van de vier Jupiter-planeten, is de grootste planeet in het zonnestelsel. In feite is de gigantische planeet tweeënhalf keer zo zwaar als alle andere planeten in het zonnestelsel samen. Saturnus, Uranus en Neptunus zijn ook gigantische planeten en aanzienlijk groter dan de aarde.

Om deze redenen worden de reuzenplaneten gasreuzen genoemd en vormen zij de Joviaanse planeten in ons zonnestelsel. We zullen uitleggen waarom ze zo uniek zijn, maar laten we het eerst hebben over het zonnestelsel en de andere planeten daarin.

Inhoud
  1. Soorten planeten in het zonnestelsel
  2. Joviaanse planeten versus aardse planeten
  3. Wat zijn de vier Jupiterplaneten?
  4. Manen van de Jupiterplaneet
  5. Gasreuzen buiten het zonnestelsel

Soorten planeten in het zonnestelsel

Mercurius, Venus, Aarde en Mars zijn allemaal aardse planeten omdat ze compacte, rotsachtige oppervlakken hebben. NASA/JPL

De planeten van het zonnestelsel kunnen worden ingedeeld in drie hoofdtypen:aardse planeten, gasreuzen en ijsreuzen.

De aardse planeten zijn de vier planeten van het binnenste zonnestelsel:Mercurius, Venus, Aarde en Mars. Deze planeten worden gekenmerkt door hun dichte, rotsachtige samenstelling, metalen kernen, weinig manen en afwezigheid van ringen zoals andere planeten.

Behalve Mercurius hebben alle aardse planeten een aanzienlijke atmosfeer die voornamelijk bestaat uit stikstof en koolstofdioxide. De atmosfeer van de aarde bevat uiteraard ook een grote hoeveelheid zuurstof.

Tot de gasreuzen behoren twee van de buitenste planeten van het zonnestelsel:Jupiter en Saturnus. Zoals de naam al aangeeft, zijn dit gigantische planeten die voornamelijk uit waterstof en helium bestaan. Ze missen vaste oppervlakken en hebben in plaats daarvan een dichte, rotsachtige kern omgeven door een dikke atmosfeer. Beide planeten hebben robuuste magnetische velden, complexe ringsystemen en talrijke manen.

De ijsreuzen zijn de twee planeten van het buitenste zonnestelsel:Uranus en Neptunus. Ondanks dat ze vaak worden gegroepeerd met de gasreuzen, onderscheiden Uranus en Neptunus zich omdat ze meer atmosferische ijsmoleculen hebben, zoals water, ammoniak en methaan. Net als hun tegenhangers op de Jupiterplaneet hebben Uranus en Neptunus veel manen en ringsystemen, en door hun blauwe kleur onderscheiden ze zich visueel van de gasreuzen en andere planeten in het zonnestelsel.

Joviaanse planeten versus aardse planeten

Terrestrische en Joviaanse planeten verschillen voornamelijk in termen van grootte, samenstelling en fysieke kenmerken. Terrestrische planeten zijn kleiner en hebben vaste, rotsachtige oppervlakken. Ze bestaan ​​voornamelijk uit silicaatgesteente en metaal en hebben meestal een centrale kern, een mantel en een korst. Hun atmosferen zijn dunner vergeleken met die van de Joviaanse planeten, en ze bevatten minder manen.

De Jupiterplaneten zijn daarentegen veel groter en hebben geen vaste oppervlakken. In tegenstelling tot aardse planeten bestaan ​​ze voornamelijk uit waterstof en helium, vergelijkbaar met de zon, en hebben ze kleine kernen omgeven door een atmosfeer met gasvormig waterstof en wolken.

Joviaanse planeten hebben sterke magnetische velden, talloze manen en sommige hebben zelfs complexe ringsystemen.

Wat zijn de vier Joviaanse planeten?

Zoals we al zeiden, zijn de vier planeten die worden herkend als Joviaanse planeten, gerangschikt op basis van hun afstand tot de zon, Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus.

Jupiter

De term Jovian is afgeleid van Jupiter, de grootste van de planeten en de eerste die werd waargenomen met behulp van een telescoop. NASA/JPL

De atmosfeer van Jupiter bestaat voornamelijk uit moleculair waterstof- en heliumgas. Sporen van andere gassen en verbindingen zoals methaan, waterdamp, ammoniak en fosfine kunnen ook worden gevonden, wat bijdraagt ​​aan de zichtbare wolken en het rijke, gestreepte uiterlijk van de planeet.

De buitenste laag van de atmosfeer van Jupiter, de exosfeer, is venijnig koud met temperaturen die dalen tot onder de min 229 graden Fahrenheit (minus 145 graden Celsius). Deze gasreus heeft echter een buitenlaag die omgeven zou kunnen zijn door een waarschijnlijk gesmolten kern van vast materiaal met temperaturen zo hoog als 90.032 graden Fahrenheit (50.000 graden Celsius).

De extreme temperatuurschommelingen en de snelle rotatie van de planeet veroorzaken enorme stormpatronen, waaronder de Grote Rode Vlek, een 190 jaar oude storm die groter is dan de aardse planeet.

Saturnus

Joviaanse planeten hebben allemaal ringen, maar geen enkele is zo spectaculair als die van Saturnus. NASA/JPL

De atmosfeer van Saturnus bestaat, net als die van Jupiter, voornamelijk uit waterstof en helium, met sporen van andere verbindingen zoals ammoniak, methaan en waterdamp. Deze elementen werken samen met zonlicht en creëren het gestreepte, geelbruine uiterlijk van Saturnus. Onder de wolkenlagen nemen de temperatuur en de druk toe met de diepte, waardoor een hete kern ontstaat.

De ringen van Saturnus bestaan ​​voornamelijk uit talloze ijsdeeltjes, met wat gesteente en stof, variërend in grootte van kleine korrels tot enorme brokken zo groot als bergen.

Ondanks hun verbluffende uiterlijk zijn de ringen van Saturnus opmerkelijk dun, over het algemeen slechts ongeveer 10 meter dik.

Uranus

Dit is een weergave van Uranus, door Voyager 2 door drie kleurenfilters genomen en opnieuw gecombineerd om te produceren het kleurenbeeld. NASA/JPL

Vóór de jaren negentig werd Uranus beschouwd als een gasreus, net als Neptunus, Jupiter en Saturnus. Maar de atmosfeer van Uranus bestaat voornamelijk uit gasvormig waterstof en helium, en bevat ook een groter deel van 'ijs' zoals water, ammoniak en methaan. Daarom bedachten wetenschappers een passende term voor grote planeten als Uranus en Neptunus:ijsreuzen.

De temperatuur in de bovenste atmosfeer van Uranus ligt doorgaans rond de min 371 graden Fahrenheit (minus 224 graden Celsius), waardoor Uranus de koudste Joviaanse planeet en de koudste planeet in het zonnestelsel is.

Uranus heeft een extreme axiale kanteling van ongeveer 98 graden, wat betekent dat de reuzenplaneet in wezen op zijn kant rond de zon draait. Deze ongebruikelijke oriëntatie leidt tot extreme seizoenen op de planeet, waarbij elke pool 42 jaar onafgebroken zonlicht of duisternis ervaart, afhankelijk van zijn positie in de 84 aardse baan van de planeet rond de zon.

Neptunus

Neptunus werd ooit beschouwd als een gasreus totdat hij werd herkend als de ijsreuzenplaneten. NASA/JPL

Net als Uranus werd de planeet Neptunus ooit beschouwd als een gasreus totdat hij werd herkend als de ijsreuzenplaneten. De atmosfeer van Neptunus bestaat voornamelijk uit waterstof en helium, met sporen van methaan die de planeet zijn diepblauwe tint geven. De waterstofverbindingen omhullen de rotsachtige kern.

Ondanks de afstand tot de zon heeft de atmosfeer van de planeet de hoogste windsnelheden in het zonnestelsel. De windsnelheden op de planeet zijn sneller dan 1200 mijl per uur (2000 kilometer per uur) gemeten. Tot nu toe zijn dit de hoogste windsnelheden op elke planeet in het zonnestelsel.

Manen van de Jupiterplaneet

Deze montage toont de beste beelden van de vier grote manen van Jupiter (van links) Io, Europa, Ganymedes en Callisto. NASA/JPL

Er zijn honderden manen rond de buitenste planeten waaruit de Joviaanse planeten bestaan. Saturnus heeft de meeste manen, met 145 bekende satellieten. De grootste maan van Saturnus, Titan, heeft een dikke atmosfeer en vloeibare koolwaterstofmeren, waardoor het een van de meest aardachtige locaties in het zonnestelsel is.

Jupiter heeft ook een indrukwekkende 92 bekende manen die momenteel in een baan om de gasreus draaien, waarvan sommige groter zijn dan de maan van de aarde. De vier grootste manen van Jupiter, Europa, Io, Ganymedes en Callisto, behoren tot de grootste in het zonnestelsel.

Saturnus, Uranus en Neptunus hebben ook veel manen. Uranus heeft 27 bekende manen, genoemd naar karakters uit de werken van William Shakespeare en Alexander Pope, terwijl Neptunus er 14 heeft, waarvan Triton de meest intrigerende is. Triton is uniek omdat het de enige grote maan in het zonnestelsel is met een retrograde baan.

Gasreuzen buiten het zonnestelsel

De Jupiterplaneten zijn niet de enige vier gasreuzen in het universum. Exoplaneten – planeten buiten ons zonnestelsel – kunnen ook als gasreuzen worden beschouwd.

Deze gasreuzen zijn qua massa vergelijkbaar met Jupiter, maar draaien buitengewoon dicht om hun moedersterren. Dit betekent dat hete Jupiters zeer korte omlooptijden hebben, meestal minder dan 10 dagen. Het betekent ook dat een hete Jupiter een extreem hoge oppervlaktetemperatuur heeft, vaak hoger dan 1.832 graden Fahrenheit (1.000 graden Celsius), vandaar de naam 'hete' Jupiter.

Deze gigantische planeten hebben ook getijde-vergrendelde rotaties. Dat betekent dat één kant van de planeet altijd naar de ster is gericht, waardoor er extreme temperatuurschommelingen ontstaan ​​tussen de dag- en nachtzijde van de planeet. Hete Jupiters zijn de gemakkelijkste van alle exoplaneten om te detecteren met de Doppler-techniek vanwege hun korte omlooptijden en grote planetaire massa's.

Dat is interessant

De Hubble-ruimtetelescoop heeft talloze gegevens over de Jupiterplaneten opgeleverd, waaronder atmosferische veranderingen, stormdynamiek en inslagen van kometen. Waarnemingen van het ringsysteem van Saturnus en seizoensveranderingen, samen met gedetailleerde beeldvorming van Uranus en Neptunus, hebben ons begrip van deze buitenplaneten ook enorm vergroot. Gegevens van de Hubble-ruimtetelescoop zijn van cruciaal belang geweest voor het bestuderen van exoplaneten, waaronder Jupiter-achtige gasreuzen, en hebben wetenschappers geholpen hun bestaan ​​in het bredere universum te definiëren.

Dit artikel is gemaakt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Onderzoekers ontdekken uitgestorven prehistorisch reptiel dat tussen dinosauriërs leefde
  2. Gene drive-technologieën voor het behoud van ecosystemen:gebruik met zorg
  3. Waar wordt zetmeel opgeslagen in plantencellen?
  4. Het is moeilijk om fossiele huid te vinden, maar een zeldzame ontdekking onthult aanwijzingen over de evolutie van water naar land
  5. Stropers richten zich op Afrikaanse leeuwen, gieren met vergif
  6. Verwacht wordt dat AI de geheimen van niet-coderende genen zal ontrafelen
  7. Functies van het bloedsomloopstelsel
  8. Methode stelt onderzoekers in staat lichaamsgeurmonsters van zoogdieren op een niet-invasieve manier te verzamelen
  9. Berekening van RNA-concentratie

Wetenschap