Štyri joviálne planéty slnečnej sústavy oproti Slnku

Joviálna (ioviálna) planéta alebo plynná planéta alebo plynný obor je planéta, ktorá je svojou veľkosťou a zložením podobná Jupiteru. V slnečnej sústave obiehajú Slnko štyri joviálne planéty: Jupiter, Saturn, Urán, Neptún. Názov je odvodený od rímskeho boha Jove, tiež známeho ako „Jupiter“. Tento názov mal vystihovať, že joviálne planéty sú podobné Jupiteru, no po nájdení významných odlišností medzi týmito planétami sa stal menej populárnym. V súčasnosti sa používa aj pre exoplanéty s hmotnosťou podobnou Jupiteru.

Joviálne planéty nemajú pevný povrch. Dosahujú obrovské hmotnosti (do 30 M J), ale ich hustota býva nízka. Jupiter a Saturn sú zložené prevažne z vodíka a hélia, zatiaľ čo Urán a Neptún majú menej týchto plynov a viac vody. Pravdepodobne obsahujú centrálne kamenné teleso (jadro), ktoré obklopuje mohutná vrstva vodíka. Majú rozsiahlu atmosféru, v ktorej sú obsiahnuté aj organické zlúčeniny. Prejavujú sa silným gravitačným a magnetickým poľom. Majú početné rodiny mesiacov a obklopujú ich prstence.

Extrasolárne joviálne planéty

Umelecké znázornenie planéty 79 Ceti b, prvej nájdenej extrasolárnej joviálnej planéty s hmotnosťou pravdepodobne menšou ako Saturn.

Kvôli stavu súčasnej techniky, ktorá dokáže detegovať extrasolárne planéty, veľká väčšina doteraz objavených extrasolárnych planét patrí do kategórie plynných obrov. Až do septembra 2004 boli všetky objavené extrasolárne planéty prinajmenšom také veľké, ako Neptún, množstvo ich malo hmotnosť niekoľkonásobne väčšiu než Jupiter. Veľa extrasolárnych planét je omnoho bližšie k ich materskej hviezde než Jupiter, takže sú omnoho teplejšie. Je možné, že to sú planéty celkom iného typu, ako tie v našej slnečnej sústave. Tieto extrasolárne planéty dostali pomenovanie "horúce Jupitery". Keď vezmeme do úvahy, že asi 90 % hmoty vesmíru tvorí vodík, bolo by veľmi prekvapivé, keby sme našli planétu terrestrického typu (teda „skalnatú“) s hmotnosťou väčšou než má Jupiter. Na druhej strane doterajšie modely vzniku planetárnych systémov predpokladali, že plynní obri nemôžu vznikať tak blízko ich materských hviezd, ako doteraz nájdené extrasolárne planéty.

Horný limit hmotnosti plynného obra je asi 70-násobok hmotnosti Jupitera (asi 8 % hmotností Slnka). Nad touto hranicou vysoký tlak a teplota v jadre planéty zapáli jadrovú syntézu a z planéty sa stane červený trpaslík. Za hornú hranicu hmotnosti plynnej planéty sa považuje spodná hmotnosť hnedého trpaslíka. Hnedý trpaslík je teleso, ktorého hmotnosť už dostačuje na jadrovú syntézu ťažkého vodíka (deutéria) v jeho jadre, ale stále nestačí na spaľovanie ľahkého vodíka (prócia) na hélium a preto sa takéto teleso nemôže radiť medzi hviezdy hlavnej postupnosti.

Jupiter

Bližšie informácie v hlavnom článku: Jupiter

Jupiter

Jupiter je najväčšia a najhmotnejšia planéta našej slnečnej sústavy, v poradí piata od Slnka. Je pomenovaný po rímskom bohovi Jupiterovi (tiež nazývanom Jova). Symbolom planéty je štylizované znázornenie božského blesku (v Unicode: ♃).

Jupiter má plynonno-kvapalný charakter a chemické zloženie podobné Slnku. Od hviezd sa Jupiter líši iba malou hmotnosťou, ktorá nestačí k vytvoreniu podmienok pre reakcie, prebiehajúce vo hviezdach. I napriek tomu sa so svojimi mnohými mesiacmi podobá akejsi „Slnečnej sústave“ v malom. Často je označovaný za nedokončenú hviezdu aj keď toto porovnanie je rovnakého druhu ako označiť asteroid za „nedokončenú Zem“. Zaujímavé je, že nájdené extrasolárne planéty sú omnoho hmotnejšie ako Jupiter. Oproti tomu veľkosť polomeru podobnej planéty už prakticky nezávisí na jej hmotnosti, pretože väčšia hmotnosť spôsobuje iba ďalšie zmršťovanie (pokiaľ nedôjde k naštartovaniu termonukleárnych reakcií). Neexistuje presná definícia odlišujúca veľké hmotné planéty ako Jupiter od hnedých trpaslíkov, termonukleárnu syntézu síce sprevádzajú špecifické spektrálne čiary, v každom prípade by Jupiter potreboval byť aspoň 70× hmotnejší, aby sa mohol stať hviezdou.

Jupiter je obrovská plynová guľa s 318-krát väčšou hmotnosťou ako je hmotnosť Zeme, čo je asi 2 až 3-krát väčšia hmotnosť, ako je hmotnosť všetkých ostatných planét slnečnej sústavy spolu. Rýchla rotácia Jupitera (s periódou 10 hodín) spôsobuje vydúvanie rovníkových vrstiev a vznik pestro zafarbených pásov. Charakteristickým útvarom atmosféry je Veľká červená škvrna. Atmosféra Jupitera sa skladá z približne 86 % vodíka a 14 % hélia (podľa počtu atómov, podľa hmotnosti ide o percentuálny pomer približne 75/24; s 1 % hmotnosti pripisovaným iným zložkám – vnútro obsahuje hustejšie materiály, kde sa percentuálny pomer mení na približne 71/24/5). Atmosféra obsahuje stopové množstvo metánu, vodných pár, amoniaku a „kamenia“. Jupiter má veľmi silné magnetické pole, ktoré je spôsobené rýchlou rotáciou a svojou intenzitou prevyšuje magnetické polia všetkých ostatných planét slnečnej sústavy. Počet doteraz objavených mesiacov je 63.

Saturn

Bližšie informácie v hlavnom článku: Saturn

Saturn

Saturn je šiesta planéta Slnečnej sústavy, druhá najväčšia z planét. Je známa i z prehistorického obdobia. Vďaka prstencom ho mnohí považujú za jeden z najkrajších objektov vo vesmíre. Patrí medzi veľké planéty, podobá sa Jupiteru. Je to z veľkej časti plynné teleso, zložené prevažne z vodíka. Je ľahší ako voda, má iba 0,7 násobok jej hustoty. Saturn má spomedzi všetkých planét Slnečnej sústavy najmenšiu hustotu (690 kg/m³).

Aj vďaka tomu a veľkej rýchlosti rotácie je najvýraznejšie sploštenou planétou. Jeho rovníkový priemer je asi o 10% väčší ako polárny priemer (rovníkový priemer je 120 660 km, polárny priemer je 98 000 km). Planéta sa, podobne ako Jupiter, skladá zo 75 % vodíka a 25 % hélia so stopami metánu, vody a amoniaku, podobne ako pôvodná hmlovina, z ktorej vznikli všetky planéty. Jadro je z kovového vodíka (je tu tak veľký tlak, že inak plynný vodík sa správa ako kov) a má teplotu asi 12 000 K. Saturn má v súčasnosti objavených a pomenovaných 31 mesiacov. Okrem nich evidujeme množstvo ďalších drobných satelitov s provizórnymi označeniami. Najväčším a najvýznamnejším mesiacom Saturna je Titan.

Urán

Bližšie informácie v hlavnom článku: Urán (planéta)

Urán

Urán je siedma planéta Slnečnej sústavy, tretia najväčšia. Je prvou planétou objavenou v modernej histórii. Spozoroval ho 13. marca 1781 William Herschel pri mapovaní oblohy. Veľkosťou aj zložením patrí Urán medzi veľké planéty, spolu s Jupiterom, Saturnom a Neptúnom. Podobne ako Saturn, aj plynný Urán je obria planéta so sústavou prstencov. Urán ako jediná z planét má extrémne veľký sklon osi k rovine obehu okolo Slnka, i keď dosiaľ nie je uspokojivé vysvetlenie, prečo má tak extrémny sklon osi. Je takmer kolmo sklonený. Na každom póle je 42 rokov deň a rovnako dlho noc. Na rozdiel od prvých dvoch obsahuje jeho atmosféra menej vodíka (83% vodíka, 15% hélia a 2% metánu, ktorý nie je v kvapalnej forme, ale v plynnej). Povrch planéty je vytvorený čpavkovo-vodným oceánom, ktorý pokrýva celý povrch planéty. Pod týmto oceánom by sme mohli nájsť kovovo-kamenné jadro. Tieto informácie sú však skôr teóriou, pretože nie sme schopní preniknúť čpavkovo-vodným oceánom a pozrieť sa do stredu planéty. Metánom nasýtená atmosféra absorbuje slnečné svetlo vo vrchných vrstvách atmosféry červenú farbu. Preto sa táto planéta javí podstatne tmavšia a tým sa zlepšuje kontrast medzi inak pomerne jasnou planétou a normálne slabými prstencami. Urán vďaka pohlteniu červených zložiek svetla získava charakteristickú modrozelenú farbu. Okolo planéty obieha zatiaľ 27 pomenovaných mesiacov. Desať ich objavila sonda Voyager 2.

Neptún

Bližšie informácie v hlavnom článku: Neptún

Neptún

Neptún je ôsma (zatiaľ posledná) planéta Slnečnej sústavy. Rozhodlo o tom hlasovanie na 26. kongrese Medzinárodnej astronomickej únie v Prahe 24. augusta 2006. Dovtedy bolo poslednou planétou slnečnej sústavy Pluto. Pomenovaný je podľa starorímskeho boha Neptúna. Objavený bol v roku 1846. Neptún je svojím výzorom, veľkosťou a hmotnosťou akýmsi dvojníkom Uránu.

Atmosféra Neptúna je však omnoho búrlivejšia, menlivejšia ako atmosféra Uránu. Mraky rozličnej výšky sú v nej unášané rýchlosťou vyše 1 000 km/h. (až 2 000 km/h.). Zaujímavým výtvorom je veľká tmavá škvrna, široká ako naša Zem. Je to obrovský uragán, otáčajúci sa rýchlosťou vyše 600 km/h. V najväčšej výške obrovskou rýchlosťou preletujú malé jasné obláčiky, o ktorých sa domnievame, že sú tvorené ľadovými kryštálikmi metánu. Sonda Voyager 2 pomohla objaviť 3 prstence okolo Neptúna. Sú veľmi nevýrazné a tenké. Najvzdialenejší a najvýznamnejší z nich (pomenovaný Adams) je zvláštny tým, že tvorí asi tri výraznejšie oblúky, pozdĺž ktorých je najviac hmoty. Tieto zhustenia majú i vlastné pomenovania: Sloboda, Rovnosť a Bratstvo. Neptún má 13 známych mesiacov a najväčší z nich je nazvaný Triton.

Astronomický portál Portál slnečná sústava