거대 행성

Giant planet
4개의 거대한 행성 물체: 태양으로부터 순서대로, 그리고 진짜 색으로 표시됩니다.사이즈는 스케일링에 적합하지 않습니다.
태양계의 네 개의 거대한 행성들이 태양에 대항해 확장하기 위해
외태양계 거대 행성들의 상대 질량

거대한 행성들은 지구보다 훨씬 더 큰 다양한 형태의 행성을 구성한다.그것들은 주로 암석이나 다른 고체 물질보다는 낮은 끓는점 물질로 구성되어 있지만, 거대한 고체 행성도 존재할 수 있다.태양계에는 4개의 알려진 거대 행성이 있습니다.목성, 토성, 천왕성, 해왕성.많은 외계 거대 행성들이 다른 별들 주위를 돌고 있는 것으로 확인되었다.

그것들은 목성의 이름을 따서 목성형 행성으로 불리기도 한다.그들은 때때로 가스 거대 기업으로도 알려져 있다.그러나 현재 많은 천문학자들이 목성과 토성에만 후자를 적용하면서 서로 다른 조성을 가진 천왕성과 해왕성을 얼음 [1]거성으로 분류하고 있다.두 이름 모두 오해를 불러일으킬 수 있습니다: 모든 거대 행성들은 주로 기체와 액상이 구별되지 않는 임계점 위의 유체로 구성되어 있습니다.주성분은 목성과 토성의 경우 수소와 헬륨, 천왕성과 해왕성의 경우 물, 암모니아, 메탄이다.

질량이 매우 작은 갈색 왜성과 가스 거성의 명확한 차이(약 13) MJ)[2]에 대해 설명합니다.한 학파는 형성에 기초하고, 다른 학파는 [2]내면의 물리학에 기초한다.토론의 일부는 "갈색 왜성"이 정의상 역사상 어느 시점에 핵융합을 경험했을지에 관한 것이다.

용어.

거대 가스라는 용어는 1952년 공상 과학 소설 작가 제임스 블리쉬에 의해 만들어졌으며 원래 모든 거대 행성을 가리키는 데 사용되었다.이 행성들의 부피의 대부분에 걸쳐 압력이 너무 높아서 물질이 기체 형태를 [3]띠지 않기 때문에 이것은 분명 잘못된 명칭이다.대기의 [4]상층을 제외하고 모든 물질은 액체와 기체의 구분이 없는 임계점을 넘어설 가능성이 높다.유체 행성이 더 정확한 용어일 것이다.목성은 또한 중심 근처에 금속 수소를 가지고 있지만, 그것의 부피의 대부분은 수소, 헬륨, 그리고 임계점 위에 있는 다른 가스들의 흔적이다.이 행성들의 관측 가능한 대기(단위 광학 깊이 미만)는 반지름에 비해 상당히 얇고 중심까지 약 1퍼센트 정도밖에 확장되지 않습니다.따라서 관측 가능한 부분은 기체입니다(화성과 지구와는 대조적으로, 화성과 지구는 지각이 보일 수 있는 기체 대기를 가지고 있습니다).

이 다소 오해의 소지가 있는 용어는 행성 과학자들이 물질의 단계에 관계없이 일반적으로 행성 구성 요소로서 발견되는 원소들과 화합물들의 종류에 대한 속칭으로 암석, 가스, 그리고 얼음을 사용하기 때문에 유행하고 있다.태양계 바깥쪽에서 수소와 헬륨은 가스, 물, 메탄, 암모니아는 얼음, 규산염과 금속은 암석이라고 합니다.행성 내부의 깊이를 고려할 때, 얼음 천문학자는 산소와 탄소를 의미하고, 암석은 실리콘을 의미하며, 가스는 수소와 헬륨을 의미한다고 말하는 것은 그리 멀지 않을 것이다.천왕성과 해왕성이 목성과 토성과 다른 많은 방법들로 인해 일부 사람들은 이 용어를 후자의 두 행성과 비슷한 행성에만 사용하게 되었다.이 용어를 염두에 두고, 일부 천문학자들은 천왕성과 해왕성을 얼음 거성으로 언급하기 시작했는데, 이는 얼음의 내부 [5]구성 중 (유체 형태의) 우세함을 나타내기 위해서이다.

대체 용어인 목성행성은 로마의 신 목성을 가리키며, 이 행성들이 모두 목성과 비슷하다는 것을 나타내기 위한 것이었다.

중수소 융합을 시작할 수 있을 만큼 충분히 큰 천체(태양 조성의 경우 목성 질량이 13 이상인 천체)는 갈색왜성이라고 불리며, 이들은 큰 거대 행성과 가장 질량이 작은 별 사이의 질량 범위를 차지하고 있습니다.13-목성질량(M ) 컷오프는 물리적인 의미가 있는 것이 아니라 경험의 법칙입니다J.큰 물체는 중수소의 대부분을 태우고 작은 물체는 아주 조금 태울 뿐이며 13의MJ 값은 그 [6]중간쯤 됩니다.중수소가 연소되는 양은 질량뿐만 아니라 행성의 구성,[7] 특히 존재하는 헬륨과 중수소의 양에 따라 달라집니다.외계 행성 백과사전에는 목성 [8]질량이 최대 60질량인 천체들과 목성 [9]질량이 최대 24질량인 외계 행성 데이터 탐색기가 포함되어 있습니다.

묘사

이 컷웨이들은 거대한 행성들의 내부 모델을 보여준다.목성은 암석 핵이 금속 수소의 깊은 층으로 덮여 있는 것을 보여준다.

거대한 행성은 거대한 행성으로 수소와 헬륨의 두꺼운 대기를 가지고 있다.이들은 암석 원소의 고밀도 용융 핵을 가지고 있을 수도 있고, 행성이 충분히 [10]뜨거우면 핵이 완전히 녹아 행성 전체에 흩어졌을 수도 있습니다.목성과 토성과 같은 전통적인 거대 행성에서 수소와 헬륨은 행성의 질량의 대부분을 구성하지만, 천왕성과 해왕성은 대부분 물, 암모니아, 메탄으로 이루어져 있어 점점 더 "얼음 거대"로 불리고 있다.

별에 매우 가까이서 공전하는 외계 거대 행성들은 가장 쉽게 발견할 수 있는 외계 행성들이다.이것들은 매우 높은 표면 온도를 가지고 있기 때문에 뜨거운 목성과 뜨거운 넵튠이라고 불립니다.뜨거운 목성은 우주 망원경이 등장하기 전까지 지상 기기로 탐지하기가 비교적 쉽기 때문에 알려진 가장 일반적인 형태의 외계 행성이었다.

거대 행성은 일반적으로 단단한 표면이 없다고 하지만, 그것들을 구성하는 기체가 행성의 중심으로부터 점점 더 얇아지고 결국 행성간 매체와 구별할 수 없게 되기 때문에 표면이 모두 부족하다고 말하는 것이 더 정확하다.그러므로 거대한 행성에 착륙하는 것은 중심핵의 크기와 구성에 따라 가능할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.

서브타입

가스 대기업

주요 기사: 가스 대기업
토성의 북극 소용돌이

가스 거대기업은 대부분 수소와 헬륨으로 이루어져 있다.태양계의 가스 행성인 목성과 토성은 [11]질량의 3-13%를 차지하는 더 무거운 원소들을 가지고 있다.가스 거성은 액체 금속 수소 층을 둘러싸고 있는 분자 수소 층의 바깥 층과 암석 조성을 가진 용융 핵으로 구성되어 있는 것으로 생각됩니다.

목성과 토성의 수소 대기 중 가장 바깥 부분은 대부분 물과 암모니아로 구성된 눈에 보이는 구름 층을 많이 가지고 있다.금속 수소의 층은 각 행성의 대부분을 차지하며, 매우 높은 압력이 수소를 전기 전도체로 변화시키기 때문에 "금속"이라고 불립니다.핵은 고온(20,000K)에서 무거운 원소와 압력으로 구성되어 있어 그 성질을 제대로 [11]파악하지 못하고 있습니다.

얼음의 거대 기업

주요 기사:얼음의 거인

얼음 거대기업은 가스 거대기업과 확연히 다른 내부 구성을 가지고 있다.태양계의 거대 얼음 행성인 천왕성과 해왕성은 수소가 풍부한 대기를 가지고 있으며, 구름 꼭대기에서부터 반경의 약 80%(우라누스) 또는 85%(해왕성)까지 확장됩니다.이 아래는 주로 "냉동"이며, 물, 메탄, 암모니아로 구성되어 있습니다.약간의 암석과 가스도 있지만, 다양한 비율의 얼음-암석-가스가 순수한 얼음을 흉내 낼 수 있기 때문에 정확한 비율은 [12]알려지지 않았습니다.

천왕성과 해왕성은 매우 흐릿한 대기층을 가지고 있으며, 메탄은 소량이며, 아쿠아마린색을 띠고 있다; 각각 [clarification needed]밝은 파란색과 울트라마린색을 띤다.둘 다 회전축에 대해 급격히 기울어진 자기장을 가지고 있습니다.

다른 거대 행성들과 달리, 천왕성은 계절이 심하게 두드러지게 하는 극단적인 기울기를 가지고 있다.두 행성은 또한 다른 미묘하지만 중요한 차이점을 가지고 있다.천왕성은 전체적으로 질량이 적음에도 불구하고 해왕성보다 더 많은 수소와 헬륨을 가지고 있다.그러므로 해왕성은 밀도가 더 높고 내부의 열과 더 활동적인 대기를 가지고 있다.사실 니스 모형은 해왕성이 천왕성보다 태양에 더 가깝게 형성되었기 때문에 더 무거운 원소들을 가지고 있을 것이라는 것을 시사한다.

거대 고체 행성

거대한 고체 행성도 존재할 수 있다.

지구 질량이 수천 개에 이르는 고체 행성은 원시 행성계 원반이 충분히 무거운 원소를 포함하고 있는 질량이 큰 별(B형과 O형 별, 5-120 태양질량) 주위에 형성될 수 있다.또한, 이 별들은 높은 자외선과 원반 안에 있는 가스를 광증발시켜 무거운 [13]원소만 남길 수 있는 바람을 가지고 있다.비교하자면, 해왕성의 질량은 지구의 질량이 17, 목성의 질량은 318이며, IAU의 외계행성에 대한 정의에서 사용된 목성의 질량의 13은 지구의 [13]질량과 같다.

슈퍼퍼프

주요 기사:슈퍼퍼프

슈퍼퍼프는 질량이 지구보다 몇 배 크지만 반지름은 해왕성보다 커서 평균 [14]밀도가 매우 낮은 외계행성이다.팽창된 저밀도 핫 [14]목성보다 더 차갑고 덜 무겁습니다.

알려진 가장 극단적인 예로는 케플러-51 주위에 있는 세 개의 행성들이 있는데, 이들은 모두 목성 크기이지만 밀도가 0.1g/[14]cm3 미만이다.

외계 거대 행성

토성보다 작은 최소 질량을 가진 최초의 외계 거대 행성 79 ceti b에 대한 한 예술가의 구상입니다.
특정 질량의 행성 크기 및 다른 구성과의 비교
다음 항목도 참조하십시오.뜨거운 목성, 초목성, 준갈색 왜성, 갈색 왜성

현재 외계행성을 발견하는 데 사용할 수 있는 제한된 기술 때문에, 지금까지 발견된 것 중 많은 것들은 태양계에서 거대한 행성과 관련된 크기였다.이 큰 행성들이 다른 거대 행성들보다 목성과 더 많은 공통점을 가지고 있는 것으로 추정되기 때문에, 어떤 사람들은 "목성 행성"이 그들에게 더 정확한 용어라고 주장해왔다.많은 외계 행성들이 모항성에 훨씬 더 가깝고, 따라서 태양계의 거대 행성들보다 훨씬 더 뜨겁기 때문에, 이러한 행성들 중 일부는 태양계에서 관측되지 않는 유형일 가능성이 있다.우주 원소의 상대적인 함량(약 98%의 수소와 헬륨)을 고려하면 목성보다 질량이 큰 바위가 많은 행성을 발견하는 것은 놀라운 일일 것이다.반면에 행성계 형성 모형은 많은 외계 거대 행성들이 궤도를 도는 것을 관찰해 왔기 때문에 거대 행성들이 별 가까이에서 형성되는 것을 억제할 것이라고 제안해 왔다.

대기

목성의 대기권에서 보이는 띠는 적도와 평행하게 행성을 둘러싸고 있는 구역과 벨트라고 불리는 물질들의 역순환에 기인한다.이 구역은 밝은 대역이며 대기 중 고도가 더 높습니다.내부 상승 기류가 있어 고기압 지역입니다.벨트는 더 어두운 띠로, 대기 중에 더 낮고 내부 통풍이 있습니다.저기압 지역입니다.이러한 구조는 지구 대기의 고압 및 저압 셀과 다소 유사하지만, 그들은 매우 다른 구조를 가지고 있습니다. 즉, 압력의 작은 셀과는 대조적으로 지구 전체를 도는 위도 띠입니다.이것은 행성의 빠른 자전과 근본적인 대칭성의 결과로 보인다.국지적 난방을 일으킬 바다나 육지가 없고 자전 속도가 지구보다 훨씬 빠르다.

크기와 색깔이 다른 점들이 더 작은 구조도 있습니다.목성에서, 이러한 특징들 중 가장 눈에 띄는 것은 대적점인데, 이것은 적어도 300년 동안 존재해 왔다.이 구조물들은 거대한 폭풍우입니다.그러한 지점들 중 일부는 뇌우이기도 하다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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참고 문헌

  • SPACE.com: Q&A: IAU가 제안하는 행성의 정의, 2006년 8월 16일 오전 2시(일본 표준시)
  • BBC 뉴스: Q&A New planets 제안 2006년 8월 16일 수요일 13:36 GMT 14:36 UK

외부 링크

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  • SPACE.com: Q&A: IAU가 제안하는 행성의 정의 2006년 8월 16일 오전 2:00 (ET)
  • BBC 뉴스: Q&A New planets 제안 2006년 8월 16일 수요일 13:36 GMT 14:36 UK
  • SF의 가스 대기업 [1]
  • 과학 채널 TV 프로그램 플래닛의 "거인" 에피소드