Gasjätte

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
I vårt solsystem finns det fyra gasjättar, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus.

En gasjätte (även kallad jätteplanet eller gasplanet) är en typ av planet som består mestadels av gasformig eller flytande materia. Gasjättar kan ändå ha en fast kärna, men det finns ingen väldefinierad fasövergång som exempelvis den mellan jordens atmosfär och jordmantel. Mycket tyder på att en fast kärna är nödvändig för att gasjättar ska kunna bildas. I vårt solsystem finns det fyra gasjättar, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus. Dessa kallas ibland för de yttre planeterna, ett uttryck som omfattade Pluto på den tiden den räknades som planet. Många extrasolära gasjättar har identifierats som kretsar kring andra stjärnor. Planeter större än 10 jordmassor kallas för jätteplaneter. Är de mindre än 10 jordmassor kallas de ofta för superjordar eller ”Gasdvärgar”.

Objekt tillräckligt stora för att starta fusion (större än 13 Jupitermassor) kallas bruna dvärgar och dessa ligger storleksmässigt mellan de största gasjättarna och de stjärnor med lägst massa. De 13 Jupitermassorna är en tumregel snarare än en exakt vetenskap. Större objekt kommer att bränna det mesta av sitt deuterium och de mindre kommer bara bränna en liten del, och de med 13 Jupitermassor hamnar någonstans emellan. Mängden av deuterium som bränns beror inte bara på massan utan också på planetens sammansättning, speciellt mängden av helium och deuterium.

Ordet gasjätte uppfanns av den brittiske science fiction-författaren James Blish.

Beskrivning[redigera | redigera wikitext]

Denna genomskärning visar en modell av det inre av Jupiter, förmodligen med en stenig kärna överlagt med ett djupt lager av metalliskt väte.

En gasjätte är en massiv planet med en tjock atmosfär och en tät smält kärna. De ”traditionella” gasjättarna, Jupiter och Saturnus, är mest sammansatt av väte och helium. Uranus och Neptunus kallas ibland för isjättar, eftersom de till största delen är sammansatt av vatten, ammoniak och metan. Bland extrasolära planeter finns något som kallas Het Jupiter, dessa är gasjättar som kretsar nära sina stjärnor och därför har de en hög yttemperatur. En Het Jupiter är för tillfället den vanligaste kända extrasolära planeten, kanske på grund av att de är relativt lätta att upptäcka. Det är allmänt sagt att gasjättar saknar en fast yta, men det är närmare sanningen att säga att de saknar ytor helt eftersom gaserna de är uppbyggda av bara blir tunnare ju längre ifrån planetens kärna de ligger och till slut blir de omöjliga att skilja från det interstellära mediet. En landning på en gasjätte kan eller kan inte vara möjligt, beroende på storleken och sammansättningen av dess kärna.

Bält-zon omloppen[redigera | redigera wikitext]

Banden som man kan se cirkulera i en gasjättes atmosfär parallell mot ekvatorn, som beror på de mot-cirkulerande strömmarna av material, kallas zoner och bälten. Zonerna är de ljusare banden, och de ligger på högre höjder i atmosfären. De har en intern uppvind och de är områden med högt tryck. Bältena är de mörkare banden, de är lägre ner i atmosfären, har en intern nervind och är områden med lågt tryck. Dessa mönster är lika de hög- och lågtrycksområden som finns på jorden men de har en annan struktur – latituda band som cirkulerar runt hela planeten, till skillnad mot små celler av tryck som det är på jorden. Detta verkar vara en följd av en snabb rotation oh underliggande symmetri av planeten. Det finns inga oceaner eller landmassor som orsakar lokala upphettningar och rotationshastigheten är betydligt snabbare än den på jorden. Det finns dock mindre strukturer i atmosfären också: fläckar av olika storlekar och färger. På Jupiter finns den stora röda fläcken, den mest märkbara av fläckarna, och har funnits i minst 300 år. Dessa strukturer är enorma stormar. Några av dessa fläckar kan dessutom vara regnmoln.

Jupiter och Saturnus[redigera | redigera wikitext]

Jupiter och Saturnus består mest av väte och helium, de tyngre grundämnena tar upp mellan 3 och 13 procent av dess totala massa. Deras strukturer tros bestå mest av ett yttre lager av molekylärt väte, omgivet av ett lager metalliskt väte, troligen med en smält kärna av en stenig sammansättning. Den yttersta delen av vätatmosfären är karakteriserad av många lager med synliga moln som till största delen består av vatten och ammoniak. Det metalliska vätet utgör huvuddelen av dessa planeter och är beskrivna som ”metalliska” pga att det höga trycket gör vätet till en elektrisk ledare. Kärnan är trodd att bestå av tyngre grundämnen på så höga temperaturer (20 000 K) och tryck att deras egenskaper är svåra att förstå.

Uranus och Neptunus[redigera | redigera wikitext]

Uranus och Neptunus har en distinkt annorlunda inre sammansättning än Jupiter och Saturnus. Modellen av deras inre börjar med en väterik atmosfär som sträcker sig från ovanför molntopparna ner till 85% av Neptunus radie och 80% av Uranus radie. Innanför detta är det huvudsakligen ”isigt”, bestående av vatten, metan och ammoniak. Det finns också sten och gas men olika proportioner av is/sten/gas kan imitera ren is så de exakta förhållandena är okända. Väldigt dimmiga atmosfärlager med en liten mängd metan ger dem akvamarina färger såsom bebisblå och ultramarin respektive. Båda har magnetfält som är kraftigt lutade mot deras rotationsaxlar. Olikt andra gasplaneter har Uranus en extremt lutad rotationsaxel som orsakar att dess årstider är väldigt omtalade.

Extrasolära gasjättar[redigera | redigera wikitext]

En artists tolkning av 79 Ceti b, en exoplanet liknande våra gasjättar, med en massa mindre än Saturnus.

På grund av begränsade metoder för att upptäcka extrasolära planeter har många av de som hittills hittats varit av en storlek som, i vårt solsystem, varit kopplat till gasjättar. Många av dessa extrasolära planeter är mycket närmare sina närmaste stjärnor och därför mycket hetare än gasjättarna i vårt solsystem, vilket ger en möjlighet att några av dessa planeter är av slag som inte är observerat i vårt solsystem. Med tanke på förekomsten av grundämnen i Universum (approximativt 98% väte och helium) vore det överraskande att hitta en stenplanet i Jupiters storleksklass. Å andra sidan har tidigare modeller av planetsystems formationer sagt att gasjättar inte skulle kunna bildas så nära deras stjärnor som många av de nya planeterna har observerats vara.

Kalla gasjättar[redigera | redigera wikitext]

En kall väterik gasjätte mer massiv än Jupiter men mindre än 500 jordmassor (1,6 Jupitermassor) kommer att ha lite större volym än Jupiter. En massa över 500 jordmassor kommer degenerera tryck och orsaka att planeten minskar. Kevin-Helmholtz uppvärmning kan göra att en gasjätte, såsom Jupiter, kan avge mer energi än den får från sin värdstjärna.

Mindre gasplaneter[redigera | redigera wikitext]

Även om orden gas och jätte ofta är kombinerat måste inte väteplaneter vara lika stora som de kända i vårt solsystem. Men mindre gasplaneter och planeter närmare sin stjärna kommer att förlora atmosfärisk massa mycket snabbare via hydrodynamisk flykt, än större planeter eller planeter som ligger längre ifrån sin stjärna.

Terminologi[redigera | redigera wikitext]

Termen gasjätte myntades 1952 av science fiction-författaren James Blish. Förmodligen är det något missvisande, eftersom större delen av volymen av dessa planeter (andra delar än fasta material i kärnan) är över den kritiska punkten där det inte finns någon skillnad mellan vätskor och gaser. ”Vätskeplanet” skulle vara en mer korrekt term. Jupiter är ett specialfall, med metalliskt väte nära centrum, men med mycket av dess volym är väte, helium och spår av andra gaser över sina kritiska punkter. De observerbara atmosfärerna på vilken av dessa planeter (vid mindre än optisk enhets djup) är ganska tunn i jämförelse till deras radier, den sträcker sig bara en procent av vägen in mot centrum. Således är de observerbara delarna gasformiga (i motsats till Mars och jorden, som har gasformig atmosfär genom vilken man kan se jordskorpan). Den missvisande termen har fångats på grund av att planetforskare oftast använder ”sten”, ”gas” och ”is” som klasser för grundämnen och föreningar som oftast förekommer i planetära komponenter, oberoende av vilken fas de visas i. I andra solsystem är väte och helium ”gaser”, vatten, metan och ammoniak är ”is” och silikater och metaller är ”sten”. När djupa planetariska interiörer betraktas, är det inte långt borta att säga, att med ”is” menar astronomer syre och kol, med ”sten” menar de kisel och med ”gas” menar de väte och helium. Med denna terminologi i baktanke har några astronomer börjat referera Uranus och Neptunus som ”isjättar” för att indikera den skenbara dominansen av ”is” (i flytande form) i deras inre sammansättning.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Gas giant