ענקיות הגז: עובדות על כוכבי הלכת החיצוניים

Send

כוכבי הלכת של מערכת השמש כפי שתוארו באיור מחשבים של נאס"א. מסלול וגדלים אינם מוצגים בקנה מידה.

(תמונה: © נאס"א)

ענק גז הוא כוכב לכת גדול המורכב ברובו מגזים, כמו מימן והליום, עם גרעין סלעי קטן יחסית. ענקיות הגז של מערכת השמש שלנו הן צדק, סטורן, אורנוס ונפטון. ארבעת כוכבי הלכת הגדולים הללו, המכונים גם כוכבי לכת ג'וביים על שם יופיטר, שוכנים בחלק החיצוני של מערכת השמש מעבר למסלולי מאדים וחגורת האסטרואידים. יופיטר ושבתאי גדולים בהרבה מאורנוס ונפטון, ולכל זוג כוכבי לכת יש קומפוזיציה שונה במקצת.

למרות שיש רק ארבעה כוכבי לכת גדולים במערכת השמש שלנו, אסטרונומים גילו אלפים מחוצה לה, במיוחד באמצעות טלסקופ החלל קפלר של נאס"א. Exoplanets אלה (כפי שהם מכונים) נבדקים בכדי ללמוד יותר על איך נוצרה מערכת השמש שלנו.

עובדות בסיסיות

צדק הוא הכוכב הגדול ביותר במערכת השמש שלנו. יש לו רדיוס כמעט פי 11 מגודל כדור הארץ. על פי נאס"א, 50 ירחים ידועים ו -17 ממתינים לאישורם. הכוכב עשוי ברובו ממימן והליום המקיפים גרעין צפוף של סלעים וקרח, כאשר רוב חלקו הגדול עשוי ככל הנראה ממימן מתכתי נוזלי, היוצר שדה מגנטי עצום. יופיטר נראה בעין בלתי מזוינת והיה ידוע על ידי הקדמונים. האטמוספירה שלו מורכבת ברובה ממימן, הליום, אמוניה ומתאן. [קשורים: כוכב צדק: עובדות על גודלו, ירחים ונקודה אדומה]

שבתאי הוא בערך פי תשע מרדיוס כדור הארץ ומאופיין בטבעות גדולות; איך הם התגבשו לא ידוע. על פי נתוני NASA, יש לה 53 ירחים ידועים ותשעה נוספים ממתינים לאישור. בדומה לצדק, הוא מורכב ברובו ממימן והליום שמקיפים גרעין צפוף ונמצא גם אחריו על ידי תרבויות קדומות. האווירה שלו דומה לזו של צדק. [קשורים: כוכב שבתאי: עובדות על טבעות, ירחים וגודל של שבתאי]

אורנוס יש רדיוס בערך פי ארבעה מזה של כדור הארץ. זהו כוכב הלכת היחיד שמוטה על צדו, והוא גם מסתובב לאחור יחסית לכל כוכב לכת מלבד ונוס, ומשמע שהתנגשות עצומה שיבשה אותו מזמן. על פי כדור הארץ 27 ירחים, והאטמוספירה שלו מורכבת ממימן, הליום ומתאן, לפי נתוני נאס"א. הוא התגלה על ידי ויליאם הרשל בשנת 1781. [קשורים: כוכב אורנוס: עובדות על שמו, ירחים ומסלול]

נפטון יש לו גם רדיוס בערך פי ארבעה מזה של כדור הארץ. בדומה לאוראנוס, האווירה שלו מורכבת ברובה ממימן, הליום ומתאן. על פי נתוני NASA, ישנם 13 ירחים מאושרים ואחד נוסף הממתין לאישור. זה התגלה על ידי מספר אנשים בשנת 1846. [קשורים: Planet Neptune: עובדות על מסלולו, ירחים וטבעות]

סופר-אדמות: מדענים מצאו שפע של "סופר-אדמות" (כוכבי לכת בגודל כדור הארץ לנפטון) במערכות סולריות אחרות. אין מערכת אדמה ידועה במערכת השמש שלנו, אם כי כמה מדענים משערים כי יתכן שיש "כוכב לכת תשע" האורב בגבולותיו החיצוניים של מערכת השמש שלנו. מדענים בוחנים קטגוריה זו של כוכבי לכת בכדי ללמוד אם אדמת-על דומה יותר לכוכבי לכת ענקיים או לכוכבי לכת יבשתיים גדולים.

גיבוש ודמיון

אסטרונומים חושבים שהענקים נוצרו לראשונה ככוכבי לכת סלעיים וקפואים הדומים לכוכבי לכת יבשתיים. עם זאת, גודל הליבות איפשר לכוכבי הלכת הללו (במיוחד יופיטר ושבתאי) לתפוס מימן והליום מענן הגז שממנו התעוותה השמש, לפני שהשמש התגבשה והפיצה את מרבית הגז.

מכיוון שאורנוס ונפטון הם קטנים יותר ויש להם מסלול גדול יותר, היה להם קשה יותר לאסוף מימן והליום בצורה יעילה כמו יופיטר ושבתאי. זה כנראה מסביר מדוע הם קטנים יותר משני כוכבי הלכת הללו. באחוזים, האטמוספירה שלהם "יותר מזוהמת" עם יסודות כבדים יותר כמו מתאן ואמוניה מכיוון שהם כה קטנים יותר.

מדענים גילו אלפי exoplanets. רבים מאלה הם במקרה "צדקנים חמים", או ענקי גז ענקיים שקרובים מאוד לכוכבי האם שלהם. (עולמות סלעיים נמצאים בשפע ביקום, על פי הערכות של קפלר.) מדענים משערים כי כוכבי לכת גדולים עשויים לנוע קדימה ואחורה במסלוליהם לפני שהם התמקמו בתצורתם הנוכחית. אבל כמה שהם עברו הוא עדיין נושא לוויכוח.

סביב כוכבי הלכת הענקיים יש עשרות ירחים. רבים נוצרו במקביל לכוכבי הלכת ההורים שלהם, המשתמעים אם כוכבי הלכת מסתובבים באותו הכיוון של הכוכב הקרוב לקו המשווה (כמו הירחים היוביים הענקיים איו, אירופה, גנימד וקליסטו.) אך ישנם יוצאים מן הכלל.

ירח אחד של נפטון, טריטון, מקיף את כדור הארץ שמול הכיוון שנפון מסתובב - ומשמע כי טריטון נלכד, אולי על ידי האווירה הגדולה של נפטון, פעם חלפה, כשחלף על פניו. ויש הרבה ירחים זעירים במערכת השמש המסתובבים הרחק מקו המשווה של כוכבי הלכת שלהם, ומרמזים כי הם גם היו קשורים למשיכה הכבידה העצומה.

המחקר הנוכחי

צדק: חללית ג'ונו של נאס"א הגיעה לכוכב הלכת בשנת 2016 וכבר גילתה מספר תגליות. הוא בחן את טבעות הכוכב, שקשה להשיג מכיוון שהן עדינות בהרבה מזו של סטורן. ג'ונו גילה כי החלקיקים המשפיעים על האוראורות של יופיטר שונים מאלו שעל פני כדור הארץ. זה גם חשף תובנות לגבי האווירה, כמו למצוא שלג הנובע מעננים בגובה. בינתיים, מדענים המשתמשים בטלסקופ החלל האבל עשו מחקרים מפורטים על נקודת האדום הגדולה של צדק, וצפו בו מתכווץ ומתעצם בצבעו.

שבתאי: חללית קאסיני עטפה יותר מתריסר שנות התבוננות בשבתאי בשנת 2017. אך המדע שקסיני ביצע עדיין בעיצומו, מכיוון שמדענים מנתחים עבודה משנותיו הרבות בסטורן. בחודשיה האחרונים בחנה המשימה את כוח המשיכה והשדות המגנטיים של שבתאי, הסתכלה על הטבעות מזווית שונה מבעבר, וצללה לאטמוספירה במכוון (מהלך שיגלה יותר על מבנה האטמוספרה).

אורנוס: הסערות של אורנוס הן יעד תכוף הן עבור טלסקופים מקצועיים והן עבור אסטרונומים חובבים, העוקבים אחר התפתחותם ומשתנים עם הזמן. מדענים מעוניינים ללמוד גם על מבנה הטבעות וממה עשויה האווירה שלו. לאוראנוס עשויים להיות גם כמה אסטרואידים טרויאניים (אסטרואידים באותו מסלול כמו כדור הארץ); הראשון נמצא בשנת 2013.

נפטון: סערות בנפטון הן גם יעד תצפית פופולרי, ובשנת 2018 תצפיות אלו שוב נשאו פרי; עבודות מטלסקופ החלל האבל הראו כי סערה ארוכת שנים מתכווצת כעת. החוקרים ציינו כי הסערה מתפוגגת באופן שונה ממה שציפו המודלים שלהם, מה שמראה שהבנתנו את האווירה של נפטון עדיין דורשת חידוד.

Exoplanets: טלסקופים קרקעיים רבים מחפשים exoplanets. ישנן גם כמה משימות חלל אקטיביות המבצעות מחקרי אקס-פלנט, כולל קפלר, טלסקופ החלל האבל וטלסקופ החלל שפיצר. כמו כן מתוכנן שפע של משימות חדשות: לווייני סקר Exoplanet Survey (TESS) של נאס"א בשנת 2018, טלסקופ החלל של נאס"א ג'יימס ווב בשנת 2020, מעברי PLAnetary של סוכנות החלל האירופית ותנודות הכוכבים (PLATO) בשנת 2026 ו- Remote Atmospheric Remote- חישה משימת סקר גדול אינפרא אדום (אריאל) בשנת 2028.

משאבים נוספים