ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับดาวเคราะห์ชั้นนอก

ระบบสุริยะของเราเกิดขึ้นเมื่อ 4.6 พันล้านปีก่อน ซึ่งเห็นได้จากอายุของหินอวกาศที่เรียกว่าอุกกาบาต ระบบสุริยะได้รวมตัวกันจากกลุ่มก๊าซและฝุ่นละออง ทำให้เกิดดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ชั้นในและชั้นนอก ดาวเคราะห์ชั้นในประกอบด้วยดาวเคราะห์ที่โคจรอยู่ภายในแถบดาวเคราะห์น้อย ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และดาวอังคาร ดาวเคราะห์ชั้นนอกหรือดาว Jovian ที่มีอยู่นอกแถบดาวเคราะห์น้อยประกอบด้วยดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน ดาวพลูโตได้รับตำแหน่งดาวเคราะห์ดวงที่เก้าก่อนการจัดประเภทใหม่ในปี 2549 เป็นดาวเคราะห์แคระโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล ดาวพลูโตอาจไม่แตกต่างจากวัตถุมากมายที่อยู่นอกเหนือวงโคจรของดาวเนปจูนที่โคจรรอบดวงอาทิตย์และปรับเปลี่ยนวงโคจรของดาวเนปจูน

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

ดาวเคราะห์ Jovian ทั้งหมดยังคงรักษาบรรยากาศที่หนาไว้เนื่องจากแรงโน้มถ่วงและอุณหภูมิต่ำทำให้อนุภาคก๊าซในชั้นบรรยากาศหลุดออกจากอวกาศ ชั้นบรรยากาศปกป้องดาวเคราะห์จากรังสีที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์และป้องกันพลังงานไม่ให้บินสู่อวกาศ

เอฟเฟกต์โบลิทาร์ซึ่งเป็นผลมาจากการหมุนอย่างรวดเร็วของดาวเคราะห์ หมายถึงการกระจายของอากาศอุ่นไปยังบริเวณขั้วโลก ทำให้เกิดบริเวณที่มีลมแรงและสงบ ดาวเคราะห์ Jovian ทั้งหมดสร้างพายุคล้ายเฮอริเคนเพื่อตอบสนองต่อผลกระทบของ Coriolis ที่เกินจริง นักดาราศาสตร์ได้ติดตามความคืบหน้าของพายุระยะยาว เช่น Great Red Spot บนดาวพฤหัสบดีและ Great Dark Spot ที่คล้ายกันบนดาวเนปจูน

แบบจำลองการควบแน่นของระบบสุริยะตั้งสมมติฐานว่าระบบสุริยะกำเนิดจากกลุ่มเมฆฝุ่นและก๊าซที่หมุนวนอย่างรุนแรง โดยที่ดวงอาทิตย์ก่อตัวขึ้นเป็นอันดับแรกที่จุดศูนย์กลางมวล ธาตุที่หนักกว่า เช่น นิกเกิลและเหล็กจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์มากขึ้น ในขณะที่ธาตุที่เบากว่า เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียมแผ่ออกไปด้านนอก เมื่อธาตุและก๊าซเคลื่อนตัวและชนกัน พวกมันก็เริ่มจับตัวเป็นก้อน ดาวเคราะห์ชั้นในเกิดจากการสะสมของอนุภาคหินและชั้นนอกจากการรวมตัวกันของสสารน้ำแข็ง ดาวเคราะห์ชั้นในยังคงมีแกนกลางที่เล็กกว่าและหนาแน่นกว่า ในขณะที่ดาวเคราะห์ชั้นนอกมีแกนกลางที่ใหญ่กว่าซึ่งมีโลหะหรือหินเพียงเล็กน้อย แรงโน้มถ่วงที่รุนแรงของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ยังคงจับก๊าซจรจัดเพื่อสร้างบรรยากาศที่หนา เป็นก๊าซ หรือเป็นน้ำแข็ง

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

ความหนาแน่นของดาวเคราะห์ -- อัตราส่วนของมวลของวัตถุต่อปริมาตร -- สะท้อนถึงองค์ประกอบของมัน โลหะและหินประกอบเป็นดาวเคราะห์ชั้นในที่หนาแน่นกว่า ในขณะที่น้ำแข็งและก๊าซประกอบเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอก นักวิทยาศาสตร์วัดความหนาแน่นของโลกไว้ที่ 5.52 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เทียบกับความหนาแน่นของน้ำที่ 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ดาวเคราะห์ชั้นในทั้งหมดมีความหนาแน่นเทียบเท่ากับโลก ดาวเคราะห์ Jovian ซึ่งมีน้ำแข็งและก๊าซอยู่ภายใน มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับน้ำ ดาวเสาร์มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำ

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

ดาวเคราะห์ Jovian ทุกดวงมีระบบวงแหวน แม้ว่าดาวเสาร์จะแคระคนอื่นก็ตาม กาลิเลโอสังเกตวงแหวนของดาวเสาร์ครั้งแรกในปี 1610 ในตอนแรก นักดาราศาสตร์คิดว่าดาวเสาร์มีวงแหวนสามวง อย่างไรก็ตาม การสำรวจวงแหวนในยุคปัจจุบันโดยภารกิจของยานโวเอเจอร์ เผยให้เห็นว่าแท้จริงแล้ววงแหวนทั้งสามนั้นประกอบด้วยวงแหวนขนาดเล็กกว่าหลายร้อยวงซึ่งทำจากอนุภาคที่ไม่รู้จักและน้ำที่แช่แข็ง วงแหวนของดาวพฤหัสบดีและดาวยูเรนัสดูมืด อาจเป็นเพราะไม่มีน้ำแข็งซึ่งสะท้อนแสง วงแหวนบางมากหรือวงแหวนบางส่วนอาจล้อมรอบดาวเนปจูน การสลายตัวของดาวเทียมหรือดาวเคราะห์น้อยที่ลอยเข้าใกล้ดาวเคราะห์มากเกินไปอาจอธิบายการมีอยู่ของวงแหวนดาวเคราะห์

ต่างจากดาวเคราะห์ชั้นในที่มีบริวารธรรมชาติค่อนข้างน้อย ดาวเคราะห์ Jovian มีดวงจันทร์จำนวนมาก ดวงจันทร์ที่รู้จักหกสิบสี่ดวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดี โดยแกนีมีดเป็นดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ใหญ่กว่าดาวพุธเสียอีก ดาวเสาร์มีดวงจันทร์ที่รู้จัก 33 ดวง และดวงจันทร์ดวงหนึ่งในนั้นคือไททัน มีความคล้ายคลึงที่น่าขนลุกกับช่วงแรกสุดของการวิวัฒนาการของโลก ดาวยูเรนัสมีดาวเทียมธรรมชาติ 27 ดวงในขณะที่ดาวเนปจูนมี 13 ดวง

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

สนามแม่เหล็กแรงสูงเกิดขึ้นลึกเข้าไปในดาวเคราะห์ชั้นนอก ซึ่งขับเคลื่อนโดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของของเหลว ได้แก่ ไฮโดรเจนเหลว ดาวเคราะห์ชั้นนอกมีสนามแม่เหล็กมากกว่าดาวเคราะห์ชั้นในหลายเท่า รวมถึงโลกด้วย ดาวเคราะห์ยักษ์มีสนามแม่เหล็กที่เด่นชัดซึ่งเกิดจากการรวมตัวของการหมุนรอบอย่างรวดเร็วและสนามแม่เหล็กแรงสูง สนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์กำหนดพื้นที่รอบ ๆ ดาวเคราะห์ที่ดักจับอนุภาคผ่านสนามแม่เหล็ก อนุภาคที่เล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์ หรือลมสุริยะ ทำปฏิกิริยากับสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างการแสดงแสงจ้าที่ขั้วโลกเหนือและใต้ที่เรียกว่าออโรรา