Табл. 1. - Основные характеристики планет
Планета |
Ср.гелиоцентрич. |
Наклонение плоскости орбиты к эклиптике, град |
Сидерический(орбитальный) период обращения (в земных годах) |
Период вращения(в земных сутках d или часах h) |
Эквато-риаль-ныйрадиус, км |
|
Меркурий |
0,387 |
0,206 |
7,0 |
0,24 |
58,6d
|
2439 |
Венера . |
0,723 |
0,007 |
3,4 |
0,62 |
243d
|
6051,5 |
Земля . |
1,000 (1,5 х108 км) |
0,017 |
0 |
1,000 (365,256сут) |
23 9n (23h 56m 4,1 з) |
6378 |
Марс . . |
1,524 |
0,093 |
1,8 |
1,88 |
24,6h
|
3394 |
Юпитер |
5,203 |
0,048 |
1,3 |
11,86 |
9,9h
|
71398* |
Сатурн . |
9,539 |
0,056 |
2,5 |
29,46 |
10,2h
|
60246* |
Уран. . . |
19, 182 |
0,047 |
0,8 |
84,07 |
17,24h+-4 |
25559 |
Нептун |
30,058 |
0,009 |
1,8 |
164,8 |
16,02h
|
24764 |
Плутон |
39,439 |
0,247 |
17, 1 |
248,6 |
6,4h
|
1150 |
Продолжение |
Планета |
Объём (объём Земли= = 1) |
Масса (масса Земли== 1) |
Плотность, г/см 3
|
||||||
Меркурий |
0,05 |
0,06 |
5,44 |
<30 |
Прямое |
нет |
0,0035 |
0,09 |
435 |
Венера . |
0,90 |
0,82 |
5,24 |
177 |
Обратное |
нет |
- |
0,75 |
228 |
Земля . |
1,0 (1,083 х 1012 км 3) |
1 .0 (5,976 хl 024 кг) |
5,52 |
23,5 |
Прямое |
1 |
0,31 |
0,36 |
255 |
Марс . . |
0,15 |
0,11 |
3,95 |
25,2 |
Прямое |
2 |
0,0006 |
0,24 |
216 |
Юпитер |
1318 |
318 |
1,33 |
3,1 |
Прямое |
16 |
4,28 |
0,34 |
124 |
Сатурн... |
755 |
95,1 |
0,69 |
26,4 |
Прямое |
17 |
0,21 |
0,34 |
95 |
Уран . . |
63 |
14,5 |
1,29 |
98 |
Обратное |
15 |
0,25 |
0,34 |
58 |
Нептун |
58 |
17,2 |
1,64 |
29 |
Прямое |
8 |
0,13 |
0,31 |
59 |
Плутон |
0,006 |
0,002 |
2,03 |
? |
Прямое |
1 |
0,50 |
37 |
* Значение, соответствующее уровню с давлениемв атмосфере 1 бар.
Как следует из табл. 1, существенно различаютсятакже характеристики поступательно-вращат. движений планет. Эти движенияявляются возмущёнными; возмущения, возникающие вследствие взаимного притяженияпланет, приводят к отклонениям их орбит от кеплерова эллипса (см. Кеплеразаконы). Свойства орбит определяются на основе аналитич. и численныхрешений ур-ний движения и теорем классич. небесной механики; дополнит. Тяготение).
Тепловой режим планеты характеризуетсяср. эффективной, или равновесной, темп-рой Т е. Она определяетсяиз условия баланса энергии, поступающей от Солнца и излучаемой планетойв окружающее пространство. Для этих целей используется указанное в табл.1 наряду с Т е значение интегрального сферич. альбедо (альбедоБонда) А. На расстоянии а ( вастр. единицах) планетыот Солнца
т. е.
Здесь Е с =1,37 х 106 эрг х см -2 с -1 - солнечная постоянная; R - радиуспланеты;= 5,67 х 10-6 эрг х см -2 х К -4 -с -1- Стефана - Больцмана постоянная; Т е - в Кельвинах.
Яркостная температура близка кравновесной. Исключение составляют Юпитер, Сатурн, Нептун, для к-рых яркостнаятема-pa заметно выше равновесной. Это обусловлено наличием в их недрахвнутр. источника тепла. Природу источника связывают с выделением гравитац. Юпитер), либо за счёт выпадениягелия из водородно-гелиевого раствора (Сатурн). Соответственно, Т е для планет-гигантов, приведённые в табл.1, выше равновесных темп-р, определяемых соотношением (1).
Наличие даже сравнительно небольшой эллиптичностиорбиты вызывает заметные сезонные изменения на планетах за счёт большегопритока энергии от Солнца (инсоляции) в перигелии. Для Марса превышениесоставляет ок. 45%, а для Меркурия достигает 200%. Однако осн. роль в сезонныхизменениях и их длительности играет наклон оси вращения (особенно в случаесопоставимости периода вращения с периодом обращения вокруг Солнца). Периодвращения Марса вокруг оси почти равен земному, а у Венеры и Меркурия вращениеаномально медленное, причём у Венеры направление вращения обратное. Солнечныесутки на Венере и Меркурии составляют соответственно 116,75 и 175,97 земныхсуток. Помимо Венеры обратным вращением обладает также Уран, ось вращенияк-рого лежит почти в плоскости его орбиты.
Среди планет земной группы атмосферы имеютлишь Земля, Венера и Марс. Меркурий, как и Луна, практически лишён газовойоболочки. Давление атмосферы у поверхности Венеры примерно на два порядкабольше, а у поверхности Марса примерно на два порядка меньше, чем у поверхностиЗемли. Средняя темп-pa поверхности Марса составляет ок. - 60° С. Темп-paу поверхности Венеры приблизительно 5000 С (наличие плотной атмосферыприводит к значит, парниковому эффекту, а интенсивная циркуляцияатмосферы выравнивает темп-ру поверхности).
В атмосфере Земли преобладают азот и кислород, газ, относительное объёмное содержаниек-рого на обеих планетах св. 95%, а атмосферы планет-гигантов в основномводородно-гелиевые.
Осн. сведения о хим. составе, темп-ре, Из-за малости эксцентриситета и отклоненияоси вращения от нормали к плоскости орбиты на Венере смены сезонов практическине происходит. В то же время для Марса оба эффекта играют существ. роль, Табл. 2. Некоторые физико-химическиехарактеристики планет
Планета |
Меркурий |
Венера |
Земля |
Марс |
Юпитер |
Сатурн |
Уран |
Нептун |
Плутон |
Химический состав(объёмное содержание" %) |
- |
СО 2 95 N2 3 - 5 Аr 0,01 Н 2 О 0,01-0,1 СО 3 х10-3 НС1 4 х10-5 HF 10-6 О 2 2 х10-4 SO2 10-5 H2S 8 х 10-3 Кr 4х10-5 Хе10-6 - 10-5 |
N278 02 21 Аr 0,93 Н 2 О 0,1 - 1 СО 2 0,03 CO 10-5 сн 4 10-4 Н 2 5 х 10-5 Ne2 х10-3 Не 10-4 Кr 10-4 Хе 10-6 |
СО 295 О 2 2 - 3 Аr 1 - 2 Н 2 О 10-3 - 10-1 СО 4 х10-3 О 2 0,1 - 0,4 Ne<10-3 Kr<2 х10-3 Хе<5х10-3 |
Н 287 Не 12,8 Н 2 О 1 х10-4 СН 4 7х10-2 NH3 2 х10-2 НС1 10-5 С 2 Н 4 4 х10-2 С 2 Н 2 8 х10-3 РН 3 4 х10-5 СО 2 х10-7 CH3D 2 х10-3 |
Н 294 - 87 Не 6 **СН 4 2х10-1 **NH3 3х10-2 С 2 Н 6 5х10-4 С 2 Н 2 2 х10-6 РН 3 1х10-4 CH3D 2х10-3 |
Н 284 - 87 Не 12 - 15 СН 40,3 С 2 Н 2 9х10-2 NH3 ? С 2 Н 6 3х10-6 |
**Н 285 **Не 12 СН 4 1 - 4 С 2 Н 6 3х10-4 С 2 Н 2 (1-9) х 10-5 |
СН 4 N2 ? |
Средняя молекулярнаямасса |
- |
43,2 |
28,97 |
43,5 |
2,26 |
2.12 |
2,3 |
2,2? |
16 ? |
Температура уповерхности (в средних широтах): Т макс, К Тмин, К |
500 |
- |
310 |
270 |
- |
- |
- |
- |
~32 |
Среднее давлениеу поверхности Р, атм |
2х- 10-14
|
90 |
1 |
6 х 10-3
|
0,5* |
0,5* |
0,1* |
0,1* |
- |
Средняя плотностьу поверхности, г/см* |
10-17
|
61х10-3
|
1х27х10-3
|
1,2х10-3
|
3х 10-4* |
1,2х10-4*
|
5,5х10-5*
|
~5,5х10-5* |
_ |
* На условном уровне в атмосфере планет, Табл. 3. - Основные характеристики спутниковпланет
Планета и числоспутников (на 1990 г.) |
Спутники |
Средний радиус, |
Масса (в массахпланеты) |
Плотность, г/см 3
|
Альбедо |
Радиус орбиты |
Период обращения(земные сутки) |
Экс-цен-триси-теторбиты |
Наклонение к экваторупланеты, град |
Дата открытия |
Перпооткрыватель |
||
в радиусах планеты |
в 103 км |
||||||||||||
Земля (1) |
Луна |
1738 |
1 ,23х 10-2
|
3,33 |
0,07 |
60,27 |
384,4 |
27,322 |
0,055 |
5,09 |
- |
- |
|
Марс (2) |
Фобис Деймос |
13,5 7,5 |
1,82х10-82,14х10-9
|
2,1 2,1 |
0,06 0,07 |
2,76 6,92 |
9,4 23,5 |
0,319 1,262 |
0,015 0,001 |
1 ,02 1 ,82 |
1877 1877 |
А. Холл А. Холл |
|
Юпитер (16) |
XVI Мe-тида |
20 |
~3х 10-11
|
- |
<0,10 |
1,81 |
129 |
0,300 |
~0,0 |
~0,0 |
1979 |
Д. Джуитт, Дж. |
|
X V Адрас-тея |
10 |
~10-11
|
- |
<0,10 |
1,80 |
128 |
0,295 |
0,0 |
~0,0 |
1979/80 |
С. Синнотт ("Вояджер-2") |
||
V Амаль-тея |
100 |
~5 x 10-9
|
- |
0,05 |
2,55 |
181 |
0,489 |
0,003 |
0,4 |
1892 |
Э. Барнард |
||
XIV Теба (Фива) |
45 |
~3 x 10-10
|
<0,10 |
3,11 |
221 |
0,675 |
~ 0,00 |
~0,0 |
1979/80 |
С. Снннотт ("Вояджер-2") |
|||
I Ио |
1815 |
4,70x 10-5
|
3,53 |
0,62 |
5,95 |
421 |
1 ,769 |
0,004 |
0,0 |
1610 |
Г. Галилей |
||
II Европа |
1569 |
2,57x 10-5
|
3,03 |
0,68 |
9.47 |
670 |
3,551 |
0,000 |
0 , 5 |
1610 |
Г. Галилей |
||
III Гани- мед |
2631 |
7,84х10-5
|
1,93 |
0,44 |
15,1 |
1070 |
7,155 |
0,001 |
0,2 |
1610 |
Г. Галилей |
||
IV Кал-листо |
2400 |
5,60 х 10-5
|
1 ,83 |
0, 19 |
26,6 |
1880 |
16,689 |
0,010 |
0,2 |
1610 |
Г. Галилей |
||
XIII Леда |
~7 |
~10-12
|
- |
- |
156 |
11110 |
240 |
0,146 |
26,7 |
1974 |
Ч. Коваль (Коуэл) |
||
VI Гпма-лия |
~90 |
~3x10-9
|
- |
0,03 |
161 |
11470 |
250,6 |
0, 158 |
27,6 |
1904/05 |
Ч. Пeррайн |
||
X Лиситея |
~20 |
~3x 10-11
|
- |
- |
1G4 |
11710 |
260 |
0,130 |
29,0 |
1938 |
С. Николсон |
||
VII Элара |
~40 |
~3x 10-10
|
- |
0.03 |
165 |
11740 |
260, 1 |
0,207 |
24,8 |
1904/05 |
Ч. Перрайн |
||
XII Анан-ке |
~15 |
~4 x 10-12
|
- |
291 |
20700 |
- 617* * |
0,17 |
147 |
1951 |
С. Николсон |
|||
XI Карме |
~20 |
~10-11
|
- |
- |
314 |
22350 |
-692** |
0,21 |
164 |
1938 |
С. Николсон |
||
VIII Па- сифе |
~20 |
~з x 10-11
|
- |
- |
327 |
23300 |
-735** |
0,38 |
145 |
1908 |
П. Меллот |
||
IX Синопе |
~20 |
~10-11
|
- |
- |
333 |
23700 |
-758** |
0,28 |
153 |
1914 |
С. Николсон |
||
Сатурн (18)(2)
|
X V Атлант |
~20 |
- |
- |
0,4 |
228 |
137,7 |
0,602 |
0,002 |
0,3 |
1980 |
Террайл ("Вояджер-2") |
|
XVI Прометей |
40 |
- |
- |
0,6 |
2,31 |
139,4 |
0,613 |
0,004 |
0,0 |
1980 |
Коллинз и др.("Вояджер-2") |
||
XVII Пандора |
50 |
- |
- |
0,6 |
2,35 |
141,7 |
0,629 |
0,004 |
1,1 |
1980 |
Коллинз и др,("Вояджер-2") |
||
X Янус |
95 |
- |
- |
0,4 |
2,51 |
151,4 |
0,695 |
0,009 |
0,3 |
1966/80 |
О. Дольфюс ("Вояджер-2") |
||
XI Эпиме-тей |
60 |
- |
- |
0,4 |
2,52 |
151, 5 |
0,695 |
0,007 |
0,1 |
1966/80 |
Фонтейн, Ларсон/Уо-кер("Вояджер-2") |
||
I Мимас |
197 |
6,50 х 10-8
|
1,4 |
0,7 |
3,08 |
185,5 |
0,942 |
0,020 |
1 ,5 |
1789 |
У. Гершель |
||
II Энцелад |
251 |
1,48 х 10-7
|
1,2 |
1,0 |
3,95 |
238,0 |
1,370 |
0,004 |
0,0 |
1789 |
У. Гершель |
||
III Тефия |
524 |
1,09 х 10-6
|
1,2 |
0,8 |
4,88 |
294,7 |
1 ,888 |
0,000 |
1 , 1 |
1684 |
Дж. Кассини |
||
XIII Те- лесто |
~13 |
- |
- |
0,6 |
4,88 |
294,7 |
1,888 |
1980 |
Рейтсема, Смит, |
||||
XIV Калипсо |
~13 |
- |
- |
0,8 |
1980 |
Д. Паску, П. Сейделмен, |
|||||||
IV Диона |
560 |
2,04 х 10-6
|
1,4 |
0,5 |
6,26 |
377,4 |
2,737 |
0,002 |
0,0 |
1684 |
Дж. Кассини |
||
XII Елена |
15 |
- |
- |
- |
6,27 |
378,1 |
2,739 |
0,005 |
0,2 |
1980 |
Ж. Лекашё, Лак |
||
V Рея |
765 |
- |
1 ,3 |
0,6 |
8,74 |
527,1 |
4,518 |
0,001 |
0,4 |
1672 |
Дж. Кассини |
||
VI Титан |
2575 |
2,46 х 10-4
|
1 ,9 |
0,2 |
20,25 |
1221,9 |
15,95 |
0,029 |
0,3 |
1655 |
X. Гюйгенс |
||
VII Гипе-рион |
135 |
- |
- |
0,3 |
24,55 |
1481,0 |
21,28 |
0,104 |
0,4 |
1848 |
Дж. Бонд/У. Ласселл |
||
VIII Япет |
718 |
- |
1,2 |
0,50/ 0,05*** |
59,02 |
3560,8 |
79,33 |
0,028 |
14,7 |
1671 |
Дж. Кассини |
||
IX Феба |
110 |
- |
- |
0,06 |
214,7 |
12954,0 |
-550, 4** |
0,163 |
150 |
1898 |
У. Пикеринг |
||
Уран (15) |
(1986 U7)Корделия |
~20 |
- |
- |
- |
1,92 |
49,8 |
- |
- |
- |
1986 |
"Вояджер-2" |
|
(1986 U8)Офелия |
~25 |
- |
- |
- |
2,07 |
53,8 |
- |
- |
- |
1986 |
- - |
||
(1986 U9)Бианка |
~25 |
- |
- |
- |
2, 30 |
59,2 |
- |
- |
- |
1986 |
- - |
||
(1986 U3)Кресс и да |
~30 |
- |
- |
- |
2,40 |
61,8 |
- |
- |
- |
1986 |
- " - |
||
(1986 U6)Дездемона |
~30 |
- |
- |
- |
2,44 |
62,7 |
- |
- |
- |
1986 |
- - |
||
(1986 U2)Джульетта |
~40 |
- |
- |
- |
2,51 |
64,4 |
- |
- |
- |
1980 |
_"- |
||
(1986 U1)Порция |
~40 |
- |
- |
- |
2,57 |
66,1 |
- |
- |
- |
1986 |
- - |
||
(1986 U4)Розалинда |
~зо |
- |
- |
- |
2,72 |
69,9 |
1986 |
- " - |
Продолжение
Планета и числоспутников (на 1990 г.) |
Спутники |
Средний радиус, |
Масеа (в массахпланеты) |
Плотность, г/см 3
|
Альбедо |
Радиус орбиты |
Период обращения(земные сутки) |
Эксцен триситеторбиты |
Наклонение к экваторупланеты, град |
Дата открытия |
Первооткрыватель |
||
в радиусах планеты |
в 103 км |
||||||||||||
(1986 U5)Белинда |
~30 |
- |
- |
- |
2 ,92 |
75,3 |
- |
- |
- |
1986 |
- " - |
||
(1985 U1)VI Пэк |
85 |
- |
- |
- |
3,35 |
86,0 |
- |
- |
- |
1985 |
- " - |
||
V Миранда |
243 |
1,0x 10-7
|
3 |
- |
5,04 |
129,4 |
1,460 |
0 ,010 |
0,0 |
1948 |
Дж. Койпер |
||
I Ариэль |
580 |
1,1x10-5
|
1,3 |
0,30 |
7,43 |
191,0 |
2,555 |
0,003 |
0,0 |
1851 |
У. Ласселл |
||
II Умбриэль |
595 |
1,1x10-6
|
1 ,4 |
0,19 |
10,35 |
266,3 |
4,015 |
0,004 |
0,0 |
1851 |
У. Ласселл |
||
III Титания |
805 |
3,2х 10-5
|
2,7 |
0,23 |
16,96 |
436,0 |
8,760 |
0,002 |
0,0 |
1787 |
У. Гершель |
||
IV Оберон |
775 |
3,4х 10-5
|
2,6 |
0,18 |
22,70 |
583,5 |
13,51 |
0,001 |
0,0 |
1878 |
У. Гершель |
||
Нептун (8)(1)
|
I Тритон |
1200 |
2,2х10-4
|
2,06 |
- |
15,95 |
394,7 |
- 5,840** |
0,000 |
2 , 79 |
1846 |
У. Ласселл |
|
II Нереида |
~120 |
5,0х10-8
|
2,0 |
- |
250,99 |
6212 |
358,4 |
0,756 |
0,48 |
1949 |
Дж. Койпер |
||
Плутон(1) |
Харон |
~560 |
6 ,4x10-2
|
~0,2 |
0,4 |
16 |
18,5 |
6,4 |
- |
- |
1978 |
Дж. Кристи |
* Для спутников неправильной формы указанаполовина максимального размера. ** Обратное движение. *** "Ведущая" полусфераимеет альбедо на порядок выше ведомой. Помимо Тритона и Нереиды "Вояджером-2"открыты ещё 6 спутников: Протей (420), Ларисса (200), Галатея (160), Деспина(140), Таласса (90) и Наяда (50) (в скобках приведены размеры в км). 2 В 1990 открыт 18-й спутник Сатурна Пан.
Газовым оболочкам Юпитера, Сатурна, Уранаи Нептуна свойственно дифференциальное вращение (изменение периода вращенияс широтой), что может быть связано с динамич. процессами в атмосфере. НаЮпитере тропич. зона атмосферы вращается быстрее полярной на 5 мин 11 с, Т = = 09,925h),Сатурна ( Т =10,657h), Урана ( Т =17,24h )и Нептуна ( Т =16,02h).
В табл. 1 указана ещё одна важная характеристикапланет, содержащая определённую информацию об их внутр. строении и эволюциии во многом определяющая свойства атмосферы и околопланетного пространства. мощность генератора их магн. У всех планет, кроме Венеры и Меркурия, астероидами.
Лит.: Жарков В. П., Внутреннее строениеЗемли и планет, 2 изд., М., 1983; М а р о в М. Я., Планеты Солнечной системы,2 изд., М., 1986; Уипл Ф. Л., Семья Солнца, пер. с англ., М., 1984; Satellites,ed. by J. Burns, M. Shapley Matthews, Tucson, 1986. См. также лит. приотд. статьях о планетах.
М. Я. Миров.
Модели внутреннего строения планет. М и радиусе R (а следовательно, распространённости элементов в космосеи данных физики высоких давлений. Для построения моделей планет привлекаютсяданные по гравитац. и магн. полям планеты, тепловому потоку из недр, собств. Планеты земной группы имеют твёрдые оболочки, Р, плотности rи ускорения силы тяжести g по расстоянию от центра планеты r находят из решения системы ур-нпй: ур-ния гидроста-тпч. равновесия
ур-ния распределения массы
и ур-ний состояния
для предполагаемой смеси компонент с плотностью где и xi- плотность и доля i -й компоненты по массе( х i= т i/т, т i - масса i -и компоненты, М- суммарная масса в единичном объёме). Ср. плотности планет и данныепо ур-ниям состояния для осн. породообразующих элементов Si, Mg, Fe, Al,Ca и их окислов показывают, что в среднем планеты земной группы на 2/3 состоят из ферромагнезиальных силикатов и на 1/3 изжелеза с примесью никеля и др. элементов. Модели внутр. строения Землиблагодаря глубинному сейсмич. зондированию, данным о нутации и прецессииразработаны весьма детально, и осуществляется переход к более сложным моделям, 3 в центре Земли), кора - наименее плотная (для Земли 2,7 - 2,8 г/см 3),плотность мантии - промежуточная (для Земли 2,8 - 3,5 г/см 3).У Земли ядро подразделяется на внешнее (жидкое) и внутреннее (твёрдое).Предполагают, что жидкое ядро имеется у Меркурия и Венеры. Марс, обладаязаметным вращением, имеет сравнительно небольшой магн. момент, и существованиерасплавленного ядра для него остаётся под вопросом. Внутр. строение Венерыв основном схоже со строением Земли, однако из-за медленного вращения Венерыне удаётся оценить её момент инерции и, следовательно, в отсутствие сейсмич. 15%от массы планеты) ядра. Размеры и фазовое состояние ядра зависят от егохим. состава (рис. 1). На больших временах (106 - 108 лет) вещество планетных недр ведёт себя как вязкая жидкость. В результатенеравномерных нагрева и распределения состава в оболочках могут возникатьконвективные движения, приводящие к тепло- и массопереносу.
Рис. 1. Модель внутреннего строения Марса. Масштаб конвекции определяется величинойотклонений распределений темп-ры и состава от равновесных, а интенсивность- вязкостью и др. реологич. параметрами. Оценки темп-р в недрах планетземной группы основаны на представлениях об их образовании путём аккумуляциииз твёрдых тел и относительно раннем формировании оболочек (в ходе этихпроцессов происходило выделение гравитац. энергии ~1011 эрг/г),а также на данных о содержании радиоакт. элементов U, Th и 40 К. 5000- 6000 К, на границе ядро - мантия - 3500 - 4000 К. Темп-ры центральныхобластей Венеры, по-видимому, на 100 - 300 К ниже земных. В ядрах Меркурияи Марса темп-pa, вероятно, ок. 2500 - 3000 К.
Плутон, по-видимому, имеет силикатноеядро и ледяную оболочку.
Астероиды. О внутр. строении астероидовтакже известно мало. Метеоритные данные указывают на то, что вещество малыхпланет (по крайней мере многих из них) прошло через интенсивную ударнуюпереработку, нагрев и дегазацию уже в ходе их образования. Существованиекаменных и железных метеоритов свидетельствует о том, что недра отд. астероидовбыли нагреты до темп-р плавления, обеспечивших возможность расслоения (дифференциации)первичного вещества на силикаты и железоникелевый сплав. Осн. особенностьювнутр. строения малых планет являются сравнительно низкие темп-ры и давления, Планеты-гиганты принято считать газожидкимителами с конвективными оболочками, в к-рых распределение темп-ры близкок адиабатическому. Это заключение основано на след, данных наблюдений. 4 эрг/см 2 х с (для Юпитера) и 3 х 103 эрг/см 2 хс (для Сатурна). Поскольку такой поток более чем на 4 порядка превышаетпоток тепла за счёт молекулярной теплопроводности, то это указывает наконвективное состояние внеш. зоны или всей планеты. Юпитер, Сатурн, Урани, возможно, Нептун обладают собств. магн. полем, к-рое, вероятно, генерируетсяв конвективном ядре. Эволюция орбит спутников Юпитера, Сатурна и Урана, Хим. состав планет-гигантов резко отличаетсяот состава планет земной группы. Согласно теории происхождения Солнечнойсистемы, в протопланетном облаке в области планет-гигантов темп-рыпосле остывания облака не превышали 150 К, а газовое давление 10-5- 10-7 бар (в зоне Юпитера и Сатурна) и 10-7 - 10-8 бар (в зоне Урана и Нептуна). При таких условиях большинство элементовобразуют гидриды и окислы. Вещества, из к-рых построены планеты-гиганты, 2,Не, Ne), "льды" - Л(СН 4, NH3, H2O) и тяжёлуюкомпоненту - TK(SiO2, MgO, FeO, FeS, Fe, Ni, ...) . Сведенияо хим. составе недр планет-гигантов даёт расчёт моделей внутр. строенияпланет, удовлетворяющих наблюдаемым значениям массы, радиуса и зональныхгармоник гравитац. поля планет. Из-за относительно большой угл. скоростивращения в ур-ние (1) входит дополнит. член а вследствие довольно высоких темп-р (103 К) в недрах планет в ур-нии (3) учитывают температурныепоправки Простейшие модели (двухслойные) состоят из наружной оболочки (Г + Л) иядра (ТКЛ). Однако наблюдениям лучше удовлетворяют многослойные модели(см., напр., рис. 2). В оболочках Юпитера и Сатурна происходит переходмолекулярного водорода в металлический. Давление перехода 3-106 бари слабо зависит от темп-ры. При переходе к твёрдой фазе плотность скачкообразноувеличивается на 10%.В расплавл. состоянии (в жидкой фазе) переход происходит непрерывным образом. концентрация Л-компонентыв наружных оболочках растёт. Это может быть связано с различиями во временахформирования планет-гигантов и диссипацией газа из протопланетного облака.
Рис. 2. Четырёхслойная модель Юпитера сдвухслойной молекулярной оболочкой. Справа показано распределение давления Р, температуры Т и плотности по относительному радиусу = r/R ю (Дю - радиус Юпитера). Слева дан разрез моделис указанием значении плотности на границах раздела и отношения Л(ТКЛ)/Гв оболочках. Полные значения масс Г-, Л- и ТКЛ-компонент выражены в массахЗемли.
Рис. 3. Двух- и трёхслойная модели Уранас различной степенью смешения Г-, Л- и ТК-компонент. Обозначения те же, Широкое распространение получает численноемоделирование динамических (2- и 3-мерных) и эволюционных (1 - 2-мерных)моделей внутр. строения планет. Исследуются структура и интенсивность конвективныхтечений, вызванных разл. источниками тепла, влияние фазовых переходов ихим. превращений. Для планет земной группы предложены модели дифференциациии фракционирования внутр. оболочек, основанные на ур-ниях баланса потоковвещества с привлечением изотопных данных.
Лит.: Жарков В. Н., Трубицын В. А. В. Витязев, В. В. Леонтъев.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.
Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»