Юпитер полностью состоит из газа?

Я слышал, что Юпитер состоит из газа. Но в школе я узнал, что гравитация Юпитера в 2,5 раза больше земной (гравитация, которая может разорвать комету), и гравитация пропорциональна массе.

Итак, если Юпитер состоит только из газа, то как он имеет такую ​​высокую гравитацию и поддерживает вокруг себя так много спутников?

На Юпитере много газа. Не садитесь рядом с ним в театре.
Юпитер состоит (в основном) из элементов, которые являются газами при стандартных условиях температуры и давления (СТП, 0-20 ° C, 1 атм) . Юпитер в основном не находится в STP — давление на большинстве этих гигантов настолько велико, что эти «газы» сжимаются в жидкости и твердые тела, что дает общую плотность, сравнимую с водой (1,33 г/мл для Юпитера, 0,68 г/мл для Юпитера). Сатурн).
@ Ник Т. Экзопланеты горячего Юпитера могут иметь плотность, подобную свинцу. Они все еще газовые гиганты. Газ в центре Солнца в 160 раз плотнее воды.
@RobJeffries вы уже на 4 порядка выше по водороду при 1 атм (или на десятки, если вы говорите об этом как о туманности), так что еще несколько? Я в основном намекал на субъективность понятия «газ».
@Nick T Нет, это не субъективно. Частицы газа не имеют (или, по крайней мере, малой) энергии взаимодействия по сравнению с их кинетическими энергиями. Материал в центре Солнца ведет себя (почти) как идеальный газ.
@RobJeffries в порядке, «предвзято» из-за того, что мы переживаем на земле.
@Nick T Предвзятый? Газы, жидкости и твердые тела — совершенно разные вещи. Изменения между ними — фазовые переходы — происходят не при определенных плотностях, а в локусах в плоскости зависимости давления от температуры. Если оно ходит как утка и крякает как утка, то это утка. Газ в центре Солнца — идеальный газ и ведет себя так же, хотя он в 160 раз плотнее воды. Внутри Юпитера могут быть твердые тела и, возможно, жидкости, но мы бы уже знали все это, если бы все зависело от плотности — которая достаточно хорошо известна — в ядре, примерно в 70 раз превышающей плотность воды.
Страйкеры - пожалуйста, не добавляйте новые вопросы в качестве редактирования. Комета столкнулась с Юпитером — изображения есть в сети. Вероятно, он не «ударился» о ядро ​​как таковое — он упал бы внутрь до тех пор, пока плотности не сравнялись, так что это может быть на поверхности жидкости.

Ответы (4)

Комета Шумейкера-Леви 9 столкнулась с Юпитером несколько лет назад.

Помимо этих молекул, было обнаружено излучение тяжелых атомов, таких как железо, магний и кремний, с изобилием, соответствующим тому, что можно было бы найти в ядре кометы.

Эти тяжелые элементы согласуются с тем, что комета, по крайней мере, частично состоит из горных пород. Итак, известно, что Юпитер содержит по крайней мере некоторое количество камня. На самом деле считается, что газовые гиганты формируются вокруг первоначального небольшого каменного или металлического ядра, обладающего достаточной гравитацией, чтобы втягивать водород, гелий, воду и т. д. из протопланетной туманности. Под «небольшим каменным ядром» обычно подразумевается что-то с массой двух или более земных масс. Гравитационное поле такого тела не позволяет даже водороду достичь космической скорости.

Источник, который вы приводите, кажется двусмысленным в отношении того, происходят ли тяжелые атомы от Шумейкера-Леви или от самого Юпитера. Поскольку предполагается, что Юпитер является твердым только на 78% своего радиуса (ISBN 0816051968) и поскольку предполагается, что внешние слои его твердого ядра состоят из металлического водорода, я считаю невероятно маловероятным существование тяжелых атомов, таких как железо, магний и кремний. в таких концентрациях, что их можно было бы назвать кометоподобными. Выбросы должны были быть следствием распада самой кометы.
@MatthewPiziak Конечно, я не хотел подразумевать обратное. Но теперь они скалы и часть Юпитера. Чтобы Юпитер был полностью некаменистым, как просили, вам нужно было бы придумать механизм, исключающий пролетающие пылинки и астероиды из мертвой хватки гравитационного колодца планеты.
Ах, извините, я неправильно вас понял. Я вижу, что ты сейчас говоришь. Поскольку Шумейкер-Леви теперь является частью Юпитера, Юпитер, следовательно, содержит железо, магний и кремний. :)

Не имеет значения, состоит ли тело из газа, камней, жидкости или плазмы, все четыре состояния материи имеют массу. Итак, как мы знаем, масса создает гравитационное поле, и чем больше масса, тем сильнее гравитация — а Юпитер имеет массу в 317 раз больше Земли.

Вы хотите сказать, что из-за того, что на Юпитере нет камней, гравитация возникает из-за массы газа.
ударники - ядро ​​почти наверняка жидкое (в основном водород и гелий), но даже если бы там было твердое тело, это не была бы скала. Гравитация полностью зависит от массы. Неважно, в какой форме находится эта масса.
Металлический водород, как мы видели, имеет плотность около 0,6 г/куб. см: astronomy.stackexchange.com/questions/8251/… камни имеют плотность от 2 до 7 и более на кубический сантиметр. Если в твердом водороде вблизи ядра не произойдет фазового перехода, эти породы захотят пойти ко дну. У них было много времени, чтобы сделать это.

Я согласен со всеми здесь присутствующими (конечно), что гравитация на «поверхности» Юпитера полностью определяется массой, содержащейся на этой поверхности. Состав не имеет значения.

Однако я не согласен с некоторыми в ответе на вопрос заголовка заголовка. Мы просто не знаем , есть ли у Юпитера каменное ядро.

Популярная теория формирования планет-гигантов состоит в том, что они должны начинаться с формирования каменного/ледяного ядра, масса которого может быть в 10-20 раз больше массы Земли. Затем он медленно срастается в течение нескольких миллионов лет, пока не станет достаточно массивным для безудержного короткого периода аккреции газа, который создает всю его массу. См. http://blog.planethunters.org/tag/core-accretion/ для другой популярной учетной записи.

Если Юпитер сформировался таким образом, то у него должно быть ядро. Однако это не единственная игра в городе. Планеты также могут образовываться в протопланетном диске путем прямого коллапса, и в этом случае каменного/ледяного ядра не будет. Недавние открытия возможного формирования планет вокруг < 1 HL Tau возрастом в миллион лет привел к возрождению этой идеи - трудно так быстро образовать газовые гиганты путем аккреции ядра.

Ответ может прийти достаточно скоро. В июле 2016 года космический аппарат НАСА «Юнона» выйдет на орбиту вокруг Юпитера. Одна из его основных задач — собрать больше информации о том, насколько массивным является ядро ​​в центре Юпитера, используя батарею инструментов, включая эксперимент, очень чувствительный к крошечным изменениям гравитационного поля.

http://en.wikipedia.org/wiki/Juno_(космический корабль) http://www.nasa.gov/mission_pages/juno/overview/index.html#.VI9PuiusVSg

Итак, ответ пришел?

Согласно закону всемирного тяготения Ньютона, вам просто нужны взаимодействующие массы, чтобы создать гравитационную силу между ними. Газы имеют массу, и поэтому они могут способствовать гравитации. Таким образом, даже если Юпитер полностью газообразный, он к тому же настолько невероятно массивен (так много газа!), что обладает гораздо более сильным гравитационным притяжением, чем Земля. В конце концов, Солнце тоже газообразное.

Однако будьте осторожны, когда кто-то сравнивает гравитационные силы так просто, как «в 2,5 раза». В этом всегда есть скрытое предположение / ссылка, потому что сила зависит не только от массы (например, от расстояния). Земная гравитация намного сильнее там, где я сижу! В случае с вашим учителем, вероятно, имелось в виду, что гравитационная сила, ощущаемая на поверхности Юпитера, в 2,5 раза больше той, которую вы ощущали бы на поверхности Земли. Чтобы выбрать «поверхность» для газовой планеты, нужно сделать больше предположений.

Во всяком случае, для заглавного вопроса весьма вероятно, что Юпитер не полностью газообразный. Со всей этой материей (не только водородом и гелием, но и со всем остальным, из чего состоит наша солнечная система) и со всем этим гравитационным притяжением у вас обязательно будут выпадать твердые частицы, которые конденсируются в твердое планетарное ядро.

Юпитер полностью состоит из газа?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v