Gergasi gas

Gergasi gas adalah planet gergasi yang terbentuk bukan semata-mata dari batu atau jisim pepejal lain. Gergasi gas masih mungkin mempunyai teras berbatu atau teras logam—malah, ia dijangkakan bahawa teras sedemikian diperlukan bagi gergasi gas untuk terbentuk—tetapi kebanyakan daripada jisimnya adalah dalam bentuk gas (atau gas yang dipedatkan kepada bentuk cecair). Tidak seperti planet batu, gergasi gas tidak mempunyai permukaan yang jelas. Istilah seperti ukurlilit, isipadu, suhu permukaan dan permukaan boleh digunakan bagi lapisan luar yang kelihatan, seperti dari Bumi.

Fail:Gas giants large.jpg

Dari atas: Neptun, Uranus, Zuhal, and Musytari.

Terdapat empat gergasi gas dalam sistem suria kita: planet Musytari, Zuhal, Uranus, dan Neptun. Mereka dikenali sebagai planet Jovian.

Planet Uranus dan Neptun telah dirujuk oleh pakar sains pada masa dahulu sebagai sub-klass lain planet gergasi, gergasi ais atau planet Uranian disebabkan struktur mereka kebanyakannya terdiri daripada ais dan batu dan gas, yang berbeza daripada gergasi gas "tradisional" seperti Musytari atau Zuhal. Ini disebabkan peratusan hidrogen dan helium lebih rendah bagi helium disebabkan jarak yang jauh daripada Matahari.

Struktur biasa

Empat gergasi gas dalam sistem solar berkongsi ciri-ciri yang serupa. Kesemua mempunyai atmosphere yang kebanyakannya adalah hidrogen dan helium, dan bercampur kedalam dalam cecair pada tekanan lebih tinggi berbanding tekanan kritikal, dengan itu tidak terdapat sempadan antara atmosphere dan permukaan. Kesemua mereka mempunyai suhu dalaman yang amat panas, antara 5000 K bagi Neptune sehingga 20,000 K untuk Mustari. Suhu yang sebegini tinggi bererti, di bawah atmosphere, kesemua planet kemungkinan besarnya adalah cecair. Apabila perbincangan menyentuh kepada "teras berbatu", seseorang tidak seharusnya membayangkan bebola granit pepejal, atau, pada 20,000 K, granit cair. Sebaliknya, ia bererti kawasan di mana kepadatan jisim berat seperti besi dan and silikon adalah lebih tinggi berbanding bahagian planet yang lain.

Kesemua empat planet berputar agak pantas, yang mengakibatkan pola angin untuk berpecah kepada belang barat ke timur. Jalur ini jelas kelihatan di Jupiter, kabur di Zuhal dan Neptune, dan hampir tidak dapat dikesan di Uranus.

Akhir sekali, keempat-empat ditemani oleh sistem cincin yang banyak dan bulan. Cincin Zuhal adalah yang paling mengkagumkan, dan hanya satu diketahui sebelum 1970-an. Sehingga 2005, Mustari dipercayai mempunyai paling banyak bulan, sekitar 60 telah dikenalpasti.

Musytari dan Zuhal

Kedua ini hampir sepenuhnya terdiri daripada hidrogen dan helium, dan keduanya sungguh besar sehinggakan ia boleh dikatakan bahawa kedua-duanya dipercayai mengandungi unsur berat beberapa ganda bumi. Bahagian dalam mereka terdiri daripada cecair hidrogen metallik, bentuk hidrogen yang dibezakan oleh fakta ia mengalirkan eletrik.

Kedua mempunyai medan magnet yang selari dengan pusat putaran mereka.

Uranus dan Neptun

Uranus dan Neptun mempunyai komposisi dalaman yang jelas berbeza, dengan kebanyakan dalamannya adalah dianggarkan terdiri daripada sebuah campuran (atau bahagian-bahagian berlapis) batu, air, metana, dan ammonia. Kedua-duanya mempunyai medan magnetik yang sangat cenderung kepada paksi putaran mereka.

Pengistilahan

Istilah ini telah dicipta oleh penulis sains fiksyen James Blish. Boleh dipertikaikan yang ianya adalah salah memberi nama, kerana kesemua planet-planet ini sebahagian besarnya adalah pepejal dan bukan gas. Malah, untuk Neptun dan Uranus, atmosfera gasnya adalah aagk nipis jka dibandingkan dengan radius planetnya -- mungkin hanya mencapai satu peratus daripada jarak ke pusat. Bagaimanapun, untuk Musytari dan Zuhal, nama itu boleh dipertahankan kerana komposisi mereka adalah didominasi oleh hidrogen dan helium, iaitu gas dalam sistem solar apabila tidak diberi tekanan.

Saintis-saintis planet selalu menggunakan 'batu', 'gas', dan 'ais' sebagai tringkas untuk kelas-kelas elemen dan sebatian selalu dijumpai sebagai sebahagian daripada planet, tanpa mengira fasa mana mereka dijumpai. Di luar sistem solar, hidrogen dan helium adalah "gas"; air, metana, dan ammonia adalah "ais"; dan silika adalah batu. Apabila dalam bahagian dalaman planet diambil kira, mungkin tidak keterlaluan jika dikatakan, ahli-ahli astronomi bermaksud oksigen dan karbon apabila mengatakan "ais", "batu" bermaksud silikon, dan "gas" bermaksud hidrogen dan helium.

Denagan mengambil kira istilah ini, sesetengah ahli astronomi mula merujuk kepada Uranus dan Neptun sebagai "gergasi ais", untuk menunjukkan dominasi "ais" (dalam keadaaan cecair) dalam komposisi bahagian dalaman.

Gergasi gas di luar sistem Solar

Disebabkan kewujudan teknik-teknik terkini untuk mengesan planet-planet di luar sistem Solar, semua yang telah ditemui adalah atas skala yang dikaitkan dengan gergasi gas dalam sistem Solar. Yang terkecil ditemui ketika September 2004 boleh dibandingkan dalam jisim dengan Neptun, dan banyak yang mempunyai jisim-jisim berkali ganda daripada Musytari. Kebanyakan daripada planet-planet luar sistem solar adalah lebih dekat dengan bintang kelahiran mereka dan lebih panas daripada gergasi-gergasi gas dalam sistem Solar, membuatkan sesetengah daripada planet-planet itu barangkali jenis yang tidak dapat dilihat di dalam sistem Solar. Dengan mengambil kira kewujudan banyak elemen-elemen di alam semesta (dianggarkan 90% hidrogen), mungkin menjadi kejutan jika dijumpai sebuah planet berbatu yang lebih besar daripada Musytari. Akan tetapi, model-model pembentukan sistem planet yang lepas mencadangkan bahawa gergasi gas boleh dihentikan daripada membentuk berdekatan dengan bintang mereka sepertimana kebanyakan planet-planet baru yang telah diperhatikan.

Fail:Géantes gazeuses (1 px = 1000 km).jpg

The solar system's four gas giants against the Sun's limb, to scale

The upper mass limit of a gas giant planet is approximately 70 times that of Jupiter (around 0.08 times the mass of the Sun). Above this point, the intense heat and pressure at the planet's core begin to induce nuclear fusion and the planet ignites to become a red dwarf. Interestingly there appears to be a mass gap between the heaviest gas giant planets detected (about 10 times the mass of Jupiter) and the lightest red dwarfs. This has led to suggestions that the formation process for planets and binary stars may be fundamentally different.