거대 가스 회사

Gas giant
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2007년 1월 뉴호라이즌스가 촬영한 목성
2009년 8월 카시니에 의해 촬영된 분점의 토성

가스 거성은 주로 수소와 [1]헬륨으로 이루어진 거대한 행성이다.가스 거성은 별과 같은 기본 원소를 포함하고 있기 때문에 실패한 별이라고도 불립니다.목성과 토성은 태양계의 가스 행성이다."가스 거성"이라는 용어는 원래 "거성 행성"과 동의어였지만, 1990년대에 천왕성과 해왕성은 주로 더 무거운 휘발성 물질로 구성되어 있는, 정말로 다른 종류의 거대 행성이라는 것이 알려졌습니다.이러한 이유로, 천왕성과 해왕성은 종종 다른 얼음 [2]거성으로 분류된다.

목성과 토성은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있으며 무거운 원소들이 [3]질량의 3-13%를 차지한다.그들은 액체 금속 수소 층을 둘러싼 압축 분자 수소 층의 외부 층으로 구성되어 있으며, 내부에는 아마도 녹은 암석 핵이 있을 것이다.그들의 수소 대기의 가장 바깥 부분은 대부분 물과 암모니아로 구성된 눈에 보이는 구름 층을 많이 포함하고 있다.실내 한가운데 위치한 금속 수소의 층은 모든 가스 거인의 대부분을 차지하며, 매우 큰 대기압이 수소를 전기 전도체로 변화시키기 때문에 "금속"이라고 불립니다.가스 거대기업의 코어는 높은 온도(20,000 K)와 압력에서 더 무거운 원소로 구성되어 있어 그 특성이 아직 완전히 [3]파악되지 않은 것으로 생각됩니다.

질량이 매우[4] 작은 갈색 왜성과 가스 거성 사이의 결정적인 차이점에 대해 [5]논의되고 있습니다.한 학파는 형성에 기초하고, 다른 학파는 [5]내면의 물리학에 기초한다.토론의 일부는 갈색왜성이 정의상 역사상 어느 시점에 핵융합을 경험했을지에 관한 것이다.

용어.

거대 가스라는 용어는 1952년 공상 과학 소설 작가 제임스[6] 블리쉬에 의해 만들어졌으며 원래 모든 거대 행성을 가리키는 데 사용되었다.모든 거대 행성들의 부피의 대부분에 걸쳐 압력이 너무 높아 물질이 기체 [7]형태를 띠지 않기 때문에 이것은 분명 잘못된 명칭이다.중심부와 대기 상층부의 고형물을 제외한 모든 물질은 액체와 [8]기체의 구분이 없는 임계점 위에 있다.그럼에도 불구하고, 행성 과학자들은 일반적으로 물질이 어떤 단계에서 나타날지 상관없이 행성 구성 요소로서 발견되는 원소들과 화합물들의 종류에 대한 속칭으로 "암석", "가스" 그리고 "얼음"을 사용하기 때문에 이 용어는 유행하고 있다.태양계 바깥쪽에서 수소와 헬륨은 "가스", 물, 메탄, 암모니아는 "얼음", 규산염과 금속은 "암석"이라고 불립니다.이 용어에서 천왕성과 해왕성은 주로 가스가 아닌 얼음으로 구성되어 있기 때문에, 그것들은 더 일반적으로 얼음 거성으로 불리고 가스 거성과는 구별됩니다.

분류

주요 기사:스다르스키의 가스 거성 분류

이론적으로 가스 거성은 모델링된 물리적 특성에 따라 암모니아 구름(I), 물 구름(II), 구름 없는 구름(III), 알칼리 금속 구름(IV), 규산염 구름(V)의 다섯 가지 등급으로 구분됩니다.목성과 토성은 둘 다 1등급이다.핫 주피터는 클래스 IV 또는 V입니다.

엑스트라솔라

HD 100546 별 주위에 거대 가스 행성이 형성된 아티스트의 인상

냉가스 거대 기업

목성보다 질량이 크지만 약 500(1.6MJ) 미만의 차가운 수소가 풍부한 가스 거성은 [9]목성보다 부피가 약간 더 클 뿐이다.500질량 이상일 경우MEarth, 중력은 행성을 수축시킵니다(퇴화 [9]물질 참조).

켈빈-헬름홀츠 가열을 통해 가스 거성이 [10][11]모항성으로부터 받는 에너지보다 더 많은 에너지를 방출할 수 있습니다.

가스 왜성

상세 정보:미니 넵튠

"가스"와 "거성"이라는 단어가 종종 결합되기는 하지만, 수소 행성은 태양계의 익숙한 가스 행성만큼 클 필요는 없습니다.하지만, 작은 가스 행성과 별에 가까운 행성은 더 큰 행성이나 [12][13]더 멀리 있는 행성보다 유체역학적 탈출을 통해 대기 질량을 더 빨리 잃을 것이다.

가스 왜성은 암석 핵을 가진 행성으로 정의할 수 있으며, 수소, 헬륨 및 기타 휘발성 물질로 이루어진 두꺼운 외피를 축적하여 총 반지름이 지구 반지름 1.7에서 3.9 사이이다.[14][15]

"가스 행성"으로 보이는 가장 작은 것으로 알려진 외계 행성은 케플러-138d로 지구와 질량은 같지만 크기가 60% 더 크므로 두꺼운 가스 [16]외피임을 나타내는 밀도를 가지고 있다.

저질량 가스 행성은 온도가 [17]적절하다면 여전히 가스 거대 행성의 반지름과 비슷한 반지름을 가질 수 있다.

강수 및 기상 현상

목성의 날씨

국지성 폭풍에 의해 위로 유입되는 열은 가스 [18]거대 기업의 날씨의 주요 요인이다.전부는 아니더라도, 내륙을 빠져나가는 많은 깊은 열기가 치솟는 [18]뇌우를 타고 올라갑니다.이러한 교란들은 결국 [18]목성의 대적점과 같은 폭풍을 형성하는 작은 소용돌이로 발전한다.지구와 목성에서는 번개와 수문학적 순환이 긴밀하게 연결되어 강한 [18]뇌우를 만들어 냅니다.지상 뇌우 동안, 응축은 상승하는 공기를 위로 [18]밀어 올리는 열을 방출합니다.이 "습기 대류" 엔진은 전하를 구름의 여러 부분으로 분리할 수 있습니다. 이러한 전하의 재결합은 [18]번개입니다.그러므로, 우리는 대류가 일어나는 [18]곳을 알려주기 위해 번개를 사용할 수 있다.목성은 바다나 습한 땅이 없지만 습한 대류는 지구와 비슷하게 [18]기능하는 것으로 보인다.

목성의 붉은 점

대적점(GRS)은 목성의 [19]남반구에 위치한 고압계이다.GRS는 [19]중심부를 시계 반대 방향으로 시속 430680km로 회전하는 강력한 고기압이다.그 이후로 스팟은 더 작은 목성 [19]폭풍을 먹이로 하는 맹렬함으로 알려지게 되었다.톨린은 다양한 행성의 표면에서 발견되는 갈색 유기 화합물이며 자외선 조사에 의해 형성된다.목성의 표면에 존재하는 톨린은 폭풍과 순환에 의해 대기로 빨려 들어간다; 레골리스에서 분출된 톨린은 목성의 GRS에 갇혀서 붉은색을 띤다는 가설은 가설이다.

토성과 목성의 헬륨 비

헬륨의 응축은 가스 거대 기업에 액체 헬륨 비를 발생시킨다.토성에서는 헬륨이 [20]행성에 존재하는 액체 금속 수소와 섞이지 않을 때 일정한 압력과 온도에서 헬륨 응결이 발생합니다.헬륨이 용해되지 않는 토성의 지역은 잠열의 방출을 통해서나 행성의 [21]중심부로 더 깊이 내려감으로써 더 밀도가 높은 헬륨이 물방울을 형성하고 에너지원으로 작용하도록 합니다.이러한 위상 분리는 헬륨 방울이 액체 금속 수소를 통해 비로서 떨어져 수소에 [20]녹는 따뜻한 영역에 도달하게 합니다.목성과 토성의 총 질량이 다르기 때문에, 행성 내부의 열역학 조건은 이러한 [21]응축 과정이 목성보다 토성에서 더 널리 퍼질 수 있습니다.헬륨 응축은 토성의 과도한 광도뿐만 아니라 [21]목성과 토성의 대기 중 헬륨 고갈의 원인이 될 수 있다.

천왕성의 다이아몬드 비

천왕성의 내부 열은 매우 낮다.천왕성은 -224°[22]C의 대기 온도를 가진 태양계에서 가장 추운 행성이다.맨틀의 가장 깊은 부분은 너무 뜨겁고 메탄이 원소 [22]탄소로 분해될 정도로 압력을 받는다.다이아몬드 비는 이 [22]현상의 잠재적 결과물이다.조건이 온화한 대기 상층부에서 메탄 광분해 생성물(아세틸렌과 디아세틸렌 등)이 검출되었습니다.다이아몬드 핵 생성 구역과 상층 [22]대기권 사이에서 흥미로운 유기 화학(생명을 가능하게 하는 과정)이 많이 일어날 가능성이 있습니다.

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레퍼런스

  1. ^ D'Angelo, G.; Lissauer, J. J. (2018). "Formation of Giant Planets". In Deeg H., Belmonte J. (ed.). Handbook of Exoplanets. Springer International Publishing AG, part of Springer Nature. pp. 2319–2343. arXiv:1806.05649. Bibcode:2018haex.bookE.140D. doi:10.1007/978-3-319-55333-7_140. ISBN 978-3-319-55332-0. S2CID 116913980.
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