Планеты-гиганты и маленький Плутон... 39

Определения и обозначения

Планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, крупнейшие планеты Солнечной системы за поясом астероидов. Они отличаются огромными размерами, газовыми оболочками, кольцами и большим числом спутников. Это понятие помогает отделить внешние планеты от небольших планет земной группы.

Газовые гиганты — Юпитер и Сатурн, состоящие главным образом из водорода и гелия. Внутри у них есть плотные области, но снаружи преобладают газы. Название показывает их основной состав, а не означает, что внутри совсем нет твёрдого вещества.

Плутон — небольшое холодное небесное тело на окраине Солнечной системы с ледяной и каменной основой. Он гораздо меньше любой планеты-гиганта и движется далеко от Солнца. Это определение помогает понять, почему Плутон рассматривают отдельно от четырёх гигантов.

Карликовая планета — небесное тело, которое обращается вокруг Солнца и имеет почти шарообразную форму, но не очистило окрестность своей орбиты. Плутон подходит под все эти признаки. Такое название обозначает его особый статус, а не просто маленький размер.

Как это устроено

Планеты-гиганты находятся дальше от Солнца, потому что при образовании Солнечной системы наружные области были холоднее. Там могли сохраняться лёд и лёгкие газы, из которых постепенно собирались большие зародыши планет. Их сильное притяжение затем захватило много вещества, поэтому внешние планеты стали намного массивнее планет земной группы.

В центре гиганта, вероятно, находится плотное ядро из каменных и ледяных веществ. Над ним расположена мощная оболочка, в которой газ под огромным давлением постепенно переходит в очень плотное состояние. Поэтому у такой планеты нет чёткой границы твёрдой поверхности, подобной земной.

Юпитер и Сатурн называют газовыми гигантами, потому что в их оболочках особенно много водорода и гелия. Уран и Нептун содержат больше воды, аммиака и метана в глубинных слоях, поэтому их называют ледяными гигантами. Они получают от Солнца меньше тепла, чем Юпитер и Сатурн, и отличаются очень низкими температурами верхних слоёв.

Кольца образовались из обломков льда, камня и пыли, которые удерживает притяжение планеты. Эти частицы могли остаться после разрушения небольших небесных тел или быть веществом, не вошедшим в состав спутника. Кольца есть у всех гигантов, но у Сатурна они самые широкие и яркие.

У планет-гигантов много спутников из-за их огромной массы и сильного притяжения. Оно удерживает рядом крупные и малые тела, не позволяя им легко покинуть окрестность планеты. Некоторые спутники имеют ледяную поверхность, вулканы, подземные океаны или плотную атмосферу.

Планеты-гиганты и Плутон: сравнение

Сначала по таблице удобно сравнить положение и размеры объектов, а затем их состав и строение. Последняя строка помогает быстро вспомнить главный признак каждого небесного тела.

Разбор задач

Задача 1

Из списка нужно выбрать планеты-гиганты: Меркурий, Юпитер, Земля, Сатурн, Уран, Плутон. Одного расположения далеко от Солнца недостаточно, поэтому проверим и принадлежность к нужной группе. Сравним каждый объект с определением планет-гигантов.

1. Вспоминаем полный список: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
2. Отмечаем среди данных объектов те, которые входят в этот список.
3. Меркурий и Земля относятся к планетам земной группы, а Плутон является карликовой планетой.

Ответ: Юпитер, Сатурн и Уран.

Задача 2

Нужно расположить Юпитер, Нептун, Землю и Плутон по возрастанию размера. Возьмём за основу примерный диаметр каждого тела, а не его расстояние от Солнца. Затем сравним полученный порядок с группами небесных тел.

1. Плутон имеет диаметр около 2 377 км, поэтому он будет первым.
2. Диаметр Земли около 12 742 км, значит, она больше Плутона, но меньше гигантов.
3. Нептун имеет диаметр около 49 500 км, а Юпитер — около 143 000 км, поэтому Юпитер завершает ряд.

Ответ: Плутон, Земля, Нептун, Юпитер. Порядок объясняется переходом от карликовой планеты к планете земной группы и далее к гигантам.

Задача 3

Нужно объяснить, почему Плутон нельзя считать планетой-гигантом, хотя он обращается вокруг Солнца. Сравним не один признак, а размер, состав, положение и правила классификации. Такой способ не позволит сделать вывод только по факту движения по орбите.

1. Плутон намного меньше Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна.
2. Он имеет ледяную и каменную основу, а не мощную оболочку, характерную для гигантов.
3. Плутон не очистил окрестность своей орбиты от других тел, поэтому по этому признаку относится к карликовым планетам.

Ответ: Плутон не является планетой-гигантом из-за малых размеров, иного состава и особенностей орбиты. Его обращение вокруг Солнца — только один из признаков карликовой планеты.

Типичные ошибки

Ошибка — считать все далёкие планеты гигантами. Так происходит, если запомнить только положение, но забыть о размерах и строении; проверьте название и основные признаки объекта.

Ошибка — называть Плутон девятой планетой без уточнения. Такое представление осталось из старой классификации; сверяйте его с современным признаком карликовой планеты.

Ошибка — думать, что гиганты полностью состоят из газа. У них есть плотные внутренние области и ядро, поэтому точнее говорить о газовой оболочке и сложном строении.

Ошибка — считать кольца особенностью только Сатурна. Его кольца заметнее, но системы колец есть у всех четырёх гигантов; проверяйте не яркость, а само наличие.

Связь с другими темами

До этой темы нужно знать строение Солнечной системы, порядок планет и различия между планетами земной группы. Сила тяготения объясняет, почему массивные гиганты удерживают газовые оболочки и многочисленные спутники. Позже эти сведения пригодятся при изучении происхождения Солнечной системы, движения небесных тел и космических исследований.

Что запомнить

• К планетам-гигантам относятся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
• Планеты-гиганты находятся за поясом астероидов.
• У гигантов нет чёткой твёрдой поверхности, как у планет земной группы.
• Юпитер и Сатурн — газовые гиганты.
• Уран и Нептун холоднее и по составу отличаются от Юпитера и Сатурна.
• У всех планет-гигантов есть кольца и многочисленные спутники.
• Плутон — небольшая карликовая планета на окраине Солнечной системы.