Gasplanéit

Déi véier Gasplanéiten aus eisem Sonnesystem (vun ënnen no uewen): Jupiter, Saturn , Uranus an Neptun.

Gasplanéit respektiv Gasris ass an der Astronomie e gebräichlechen Ausdrock fir grouss Planéiten, déi gréisstendeels aus liichten Elementer wéi Waasserstoff an Helium bestinn. Si hunn e klengen Deel schwéiert Material (Gestengs, Metall) a rotéiere meeschtens séier.

Hiert Géigestéck sinn terrestresch oder Gestengsplanéiten, déi eng relativ héich Dicht, eng fest Gestengskuuscht an eng lues Rotatioun hunn. An eisem Sonnesystem sinn et déi véier äerdähnlech Planéiten (Merkur bis Mars), während déi véier Gasplanéiten (Jupiter bis Neptun) d'Sonn vill méi wäit baussen ëmkreesen. Ob dat och bei anere Stären an hiren Exoplanéiten zoutrëfft, ass nach ongekläert.

Iwwerbléck

Gasplanéiten hu keng fest Uewerfläch, well hiert gasfërmegt Material gëtt mat gréisserer Déift nëmmen doduerch méi dicht, well et duerch déi iewescht Schichte kompriméiert gëtt. Trotzdem kënnen déi Planéiten e feste Kär hunn – an no der Kär-Aggregatiouns-Hypothese ass e sou ee Kär fir hir Genesis souguer néideg. De Groussdeel vun der Planéitemass besteet awer aus liichte Gasen, déi am Kär wéinst dem héijen Drock an den niddregen Temperaturen a flëssegem oder festem Aggregatzoustand sinn.

Heefeg ginn d'Gasrisen no dem Gréisste vun deene véier och als jupiterähnlech oder – aus dem Laténgeschen – als jovianesch Planéiten bezeechent. Iwwer déi ähnlech Zesummesetzung eraus hunn déi véier Riseplanéite vum Sonnesystem – am Ënnerscheed zu de klengsten, terrestresche Planéiten aus Gesteng a Metall – all ee méi oder wéineger opfällegt Ranksystem a vill Mounden.

D'Fehle vun enger visueller, fester Uewerfläch mécht et schwiereg, de Radius resp. den Duerchmiesser vu Gasplanéiten unzeginn. Wéinst der no bannen stänneg zouhuelender Dicht kann een awer déi Héicht berechnen, an där e Loftdrock wéi op der Äerduewerfläch besteet (op Mieresniveau 1 atm oder 1013 mbar). Wat een beim Ubléck op de Jupiter oder Saturn gesäit, sinn nëmmen déi iewescht Wollekestrukturen an den Atmosphären vun de Planéiten.

Rimm an Zonen

All véier Gasplanéiten rotéieren relativ séier. Dëst verursaacht Wandstrukturen, déi an Ost-West-Bänner oder -sträifen opbriechen. Dës Bänner sinn beim Jupiter immens opfälleg, méi dezent dogéint beim Neptun an Saturn, op dem Uranus dogéint kaum no ze weisen.

Bei deenen an de jovianescher Atmosphär visuelle Bänner handelt et sech ëm am Auerzäresënn dréiend Stréim vu Matière. Si ginn an Zonen an a Rimmer opgedeelt, déi de Planéit parallel zum Equator ëmkreesen:

• D'Zone sinn déi méi hell Bänner a befannen sech an der héijer Atmosphär. Si formen Héichdrockgebidder mat zentralen Opwanden.
• D'Rimmer sinn déi donkel Bänner. Dës stellen Déifdrockgebidder duer a befannen sech an der ënneschter Atmosphär; an hirem Zentrum dominéieren Ofwanden.

Dës Strukturen sinn e bësschen mat Héich- an Déifdrockzellen an eiser Äerdatmosphär vergläichbar, obschonns si sech awer vun dësen ënnerscheeden. Am Géigesaz zu klenge lokalen Zellen vun Drockgebidder ëmspanen d'Bänner laanscht d'Breedegrade (latitudinal) de ganze Planéit. Dëst schéngt an der schneller Rotatioun an un der drënner leiender Symmetrie vum Planéit ze leien: Et gëtt jo keng Ozeane oder Kontinente, déi eng lokal Erwiermung maache kënnten. D'Rotatiounsvitess ass ausserdeem vill méi héich wéi op eiser Äerd.

Et gëtt awer och méi kleng, lokal Strukturen, wéi Flecke vun ënnerschiddlecher Gréisst a Faarf. Dat opfällegst Zeechen vum Jupiter ass de Grousse Roude Fleck, deen zënter op mannst 300 Joer existéiert. Dës Strukture stelle gewalteg Stierm duer. Bei e puer vun dëse Flecken trieden Onwieder op: Astronomen hunn bei verschidden Observatiounen „Spots“ Blëtzer gesinn.

Opbau vu Gasplanéiten

D'Bezeechnung Gasris täuscht e bësschen. De Jupiter zum Beispill huet eng deck Atmosphär, déi haaptsächlech aus Waasserstoff an Helium besteet, awer och Spure vun anere Chemikalien wéi Ammoniak huet.

De Groussdeel vum Waasserstoff ass awer a flësseger Form uwiesend, dat och d'Haaptmass vum Planéit ausmécht. Déi déifste Schichten vum flëssege Waasserstoff stinn dacks ënner sou staarkem Drock, datt si metallesch Eegeschaften kritt. Metallesche Waasserstoff ass nëmmen ënner sou extremem Drock stabil.

Den Uranus an de Neptun hu méi Deeler u Waasser (resp. Äis), Ammoniak a Methan wéi déi „traditionell“ Gasrise Jupiter a Saturn. Dofir ginn déi béid Planéiten munchmol och als Äisrise bezeechent. De Grond vun dësen Ënnerscheeder ass hire prozentual méi klengen Undeel u Waasserstoff an Helium. Si deelen awer d'Eegeschaft, datt si keng fest Uewerfläch hunn.

Entstéiungsmodeller

Als Erklärung vun der Gasplanéitegenesis konkurréieren zwéi Modeller mat ënnerschiddlechen Ustéiss.

• No dem Modell vun der Kär-Aggregatiouns-Hypothees forme sech an der ëm de jonken Zentralstär rotéierender protoplanetarer Scheif aus Gas a Stëbs duerch Kollisiounen vu Planetesimale ufanks Verdichtungen aus de festen, also fielsegen an metallesche Bestanddeeler, aus deenen dann d'Käre vun de Riseplanéiten entstinn. Déi zéien eréischt dann de Gas, dee ronderëm ass, un.
• No dem anere Modell, der Scheiwen-Instabilitéits-Hypothees, formen sech an der Akkretiounsscheif lokal Instabilitéiten, wou Gas an Stëbs no enger bestëmmter Massekonzentratioun ënnert der eegenen Unzéiungskraaft kollabéieren. An dësem Prozess falen déi fest a soumat schwéier Bestanddeeler vun der sech weider verdichtender Wollékestruktur an hire Zentrum a formen de Kär vum Gasplanéit. Am Modell vun der Scheiweninstabilitéit entstinn verhältnesméisseg kleng Planéitekäre wéi am Fall vun der Käraggregatioun an hunn bei de Beispiller vu Jupiter an Saturn däitlech manner wéi zéng Äerdmassen .

Exoplanéiten an Zwergstären

Vill vun den Exoplanéiten, déi an de leschte Jore bei aner Stäre entdeckt goufen, schéngen Gasrisen ze sinn. Dofir läit d'Meenung no, datt dës Aart vu Planéiten am Universum zimlech heefeg ass. Allerdéngs konnt ee bis elo opgrond vun der schwiereger Observatiounstechnik nëmme grouss Exoplanéiten entdecken, soudatt déi virleiend Daten net representativ sinn.

Iwwert der 13-facher Mass vum Jupiter, wat 1,2 % vun der Sonnemass ausmécht, setzen wéinst der grousser Hëtzt an dem enormen Drock am Zentrum schonns éischt Kärfusiounsprozesser un. Dës sinn am haaptsächlechen

• d'Deuteriumfusioun, bei där vun der 13 Jupitermass un een Deuteriumkär an ee Proton zu engem ³Heliumkär verschmëlzen, souwéi
• d'Lithiumfusioun, bei där vu ronn 65 Jupitermassen resp. Kärtemperaturen iwwer 2 Milliounen Kelvin ee ⁷Lithiumkär mat engem Proton reagéiert.

Himmelskierper iwwer 13 Jupitermassen (M_J) sinn awer nach keng Stäre, mä sougenannt Brong Zwergen. An hinne ass nach keng Waasserstoff-Helium-Fusioun, déi eréischt vu ronn 75 Jupitermassen agesat an d'Haaptenergiequell vun engem normale Stär ass. No der neier Definitioun fir Brong Zwergen duerch Fusiounsprozesser ass d'Uewergrenz fir e Planéit also 13 Jupitermassen. Huet e Gasris eng Masse iwwer 13 M_J, fänkt d'Gaskugel – am Géigesaz zu engem Planéit – aus sech eraus ze stralen a gëtt bis ronn 70 M_J (7 % vun der Sonnemass) als Brongen Zwerg bezeechent. Nach méi masseräich Himmelskierper si Stären.

Linken

Kuckt och

• Äerdähnlech Planéiten
• Brongen Zwerg
• Rouden Zwerg
• HAT-P-1b

Portal Astronomie

Um Spaweck

Commons: Jovianesche Planéit – Biller, Videoen oder Audiodateien

• (de) Multimediatour: Déi 8 Planéiten