עובדות חשובות על כוכבי הלכת החיצוניים

מערכת השמש שלנו קמה לפני 4.6 מיליארד שנה, כפי שמעידה התארוך של סלעי החלל המכונים מטאוריטים. מערכת השמש התאחדה מענן של חלקיקי גז ואבק, והולידה את השמש ואת כוכבי הלכת הפנימיים והחיצוניים. כוכבי הלכת הפנימיים מורכבים מאלו שמסתובבים בתוך חגורת האסטרואידים - כספית, ונוס, כדור הארץ ומאדים. כוכבי הלכת החיצוניים, או היוביים, הקיימים מעבר לחגורת האסטרואידים מורכבים מיופיטר, שבתאי, אורנוס ונפטון. פלוטו החזיק בתואר כוכב הלכת התשיעי לפני סיווגו מחדש בשנת 2006 ככוכב לכת ננסי על ידי האיחוד האסטרונומי הבינלאומי. פלוטו עשוי להיות לא שונה מהעצמים הרבים שנמצאים מעבר למסלול של נפטון שמסתובבים גם סביב השמש ומשנים את מסלול נפטון.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

כוכבי הלכת היוביים שומרים כולם על האטמוספרות העבות המקוריות שלהם מכיוון שכוח המשיכה והטמפרטורה הנמוכה שלהם מונעים מחלקיקי הגז באטמוספירה שלהם לברוח לחלל. האטמוספרות מגנות על כוכבי הלכת מפני קרינת השמש המזיקה ומונעות מעבירת אנרגיה לחלל.

אפקט הקורוליוס, הנובע מסיבוב מהיר של כוכב הלכת, מתייחס להתפלגות האוויר החם לאזורי הקוטב, וגורם לאזורים של רוחות עזות ורוגע. כוכבי הלכת היוביים מייצרים כולם סערות דומות להוריקן בתגובה להשפעות קוריוליס מוגזמות. אסטרונומים עקבו אחר התקדמותן של סופות ארוכות טווח כמו הנקודה האדומה הגדולה על צדק ונקודת החשכה הגדולה דומה בנפטון.

מודל העיבוי של מערכת השמש משער כי מקורה של מערכת השמש בענן של אבק וגז מסתחרר באלימות, כאשר השמש נוצרת ראשונה במרכז המסה. יסודות כבדים יותר כמו ניקל וברזל התמקמו קרוב יותר לשמש ואילו יסודות קלים יותר כמו מימן והליום התפשטו החוצה. כאשר האלמנטים והגזים נעו והתנגשו זה בזה, הם החלו להתגודד. כוכבי הלכת הפנימיים נוצרו מהצטברות של חלקיקים סלעיים והחיצוניים מהצטברות חומר קרח. כוכבי הלכת הפנימיים שמרו על ליבות קטנות וצפופות יותר ואילו על כוכבי הלכת החיצוניים היו ליבות גדולות יותר המכילות מעט מתכת או סלע. כוח המשיכה העז של כוכבי הלכת הגדולים המשיך ללכוד גזים משוטטים ליצירת אטמוספרות עבות, גזיות או קפואות.

•••Ablestock.com/AbleStock.com/Getty Images

צפיפות כוכב לכת - היחס בין מסת העצם לנפחו - משקפת את הרכבו; מתכות וסלעים מרכיבים את כוכבי הלכת הפנימיים הצפופים יותר ואילו קרח וגזים מהווים את כוכבי הלכת החיצוניים. מדענים מודדים את צפיפות כדור הארץ ל 5.52 גרם לס"מ מעוקב, לעומת צפיפות המים ב 1 גרם לק"מ. לכוכבי הלכת הפנימיים יש צפיפות דומה לזו של כדור הארץ. כוכבי הלכת Jovian, עם חללי הקרח והגז שלהם, הם בעלי צפיפות קרובה יותר למים. שבתאי מתגאה בצפיפות פחותה ממים.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

כל כוכבי הלכת של ג'וביאן מציגים מערכות טבעות, אם כי הגמדים של שבתאי האחרים. גלילאו צפה לראשונה בטבעות שבתאי בשנת 1610. בהתחלה, אסטרונומים חשבו שלשבתאי יש שלוש טבעות; עם זאת, חקר הטבעות של ימינו על ידי משימות וויאג'ר גילה כי שלוש הטבעות כוללות למעשה מאות טבעות קטנות יותר העשויות חלקיקים לא ידועים ומים קפואים. הטבעות של צדק ואורנוס נראות כהות, אולי משום שאינן מכילות קרח שמשקף אור. טבעת דקה מאוד או טבעת חלקית עשויות להקיף את נפטון. התפוררותם של לוויינים או אסטרואידים שנסחפו קרוב מדי לכוכב לכת עשויה להסביר את קיומם של טבעות פלנטריות.

שלא כמו כוכבי הלכת הפנימיים שיש בהם מעט לוויינים טבעיים יחסית, לכוכבי הלכת היוביים יש ירחים רבים. שישים וארבעה ירחים ידועים מקיפים את צדק, כשגנימד הוא הירח הגדול ביותר במערכת השמש, אפילו גדול יותר ממרקורי. לשבתאי 33 ירחים ידועים, ואחד מירחיו, טיטאן, דומה למפחיד לשלבים המוקדמים ביותר של התפתחות כדור הארץ. אורנוס מחזיק 27 לוויינים טבעיים ואילו לנפטון יש 13.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

שדות מגנטיים חזקים מקורם עמוק בתוך כוכבי הלכת החיצוניים, המופעלים על ידי זרמים חשמליים הנוצרים על ידי תנועת נוזלים, כלומר מימן נוזלי. לכוכבי הלכת החיצוניים שדות מגנטיים גדולים פי כמה מכל אחד מכוכבי הלכת הפנימיים, כולל כדור הארץ. כוכבי הלכת הענקיים מכניסים מגנטוספירות המיוצרים על ידי שילוב של סיבוביהם המהירים ושדות מגנטיים חזקים. מגנטוספירה של כוכב לכת מגדירה את האזור שמסביב לכוכב הלוכד חלקיקים דרך השדה המגנטי שלו. חלקיקים הנובעים מהשמש - רוח השמש - מתקשרים עם המגנטוספירה כדי לייצר מופעי אור מבריקים בקוטב הצפון והדרומי הנקראים אורורות.