Nā ʻano o nā Honua Nui Kinoea
Planet raksasa gas adalah kelompok planet berukuran besar yang tersusun terutama oleh unsur-unsur ringan seperti hidrogen dan helium. Di Tata Surya, contoh paling dikenal adalah Jupiter dan Saturnus. Keduanya sering disebut “raksasa gas” karena komposisinya didominasi gas, berbeda dari planet kebumian seperti Bumi, Mars, Venus, dan Merkurius yang tersusun terutama oleh batuan serta logam. Di luar Tata Surya, banyak pula nā hōkūhele nui kinoea yang ditemukan mengorbit bintang lain (eksoplanet), bahkan beberapa di antaranya memiliki sifat ekstrem, seperti “Jupiter panas” yang mengorbit sangat dekat dengan bintangnya. Secara umum, raksasa gas memiliki karakteristik khas yang mencakup ukuran, komposisi, struktur internal, atmosfer, cuaca, sistem cincin, bulan-bulan, hingga perannya dalam dinamika sistem keplanetan.
1. Nui loa ka nui a me ke kaumaha
Karakteristik paling menonjol dari planet raksasa gas adalah ukurannya yang jauh lebih besar daripada planet kebumian. Jupiter, misalnya, memiliki diameter sekitar 11 kali diameter Bumi, sementara massanya sekitar 318 kali massa Bumi. Saturnus sedikit lebih kecil, tetapi tetap masif. Ukuran dan massa yang besar ini memberikan gravitasi kuat, yang berperan penting dalam menangkap gas-gas ringan pada masa awal ka hoʻokumu ʻia ʻana o ka ʻōnaehana lā. Gravitasi yang kuat juga memengaruhi bentuk planet: raksasa gas umumnya berbentuk hampir bulat, namun tampak sedikit pepat di kutub akibat rotasi cepat.
Eia nō naʻe, ʻaʻole i kūlike mau ka pilina ma waena o ka nuipa a me ka nui. I loko o nā pilikua kinoea, ʻaʻole pono ka hoʻonui ʻia ʻana o ka nuipa i ka nuipa e hopena i kahi anawaena nui aʻe ma muli o nā hopena o ke kaomi umekaumaha. ʻO ka ʻoiaʻiʻo, ma nā nuipa kiʻekiʻe loa, hiki i nā hōkūhele ke lilo i mea paʻa a noho paʻa a emi iki paha.
2. Ua hoʻomalu ʻia ka haku mele e ka hydrogen a me ka helium
Planet raksasa gas tersusun terutama oleh hidrogen dan helium, dua unsur paling melimpah di ke ao holoʻokoʻa. Komposisi ini mirip dengan komposisi bintang, namun raksasa gas tidak cukup masif untuk memicu fusi nuklir di inti mereka. Selain hidrogen dan helium, terdapat pula unsur dan senyawa lain dalam jumlah lebih kecil, seperti metana, amonia, uap air, hidrogen sulfida, serta berbagai “elemen berat” (dalam astronomi, elemen lebih berat dari helium sering disebut “logam”).
Hiki i kēia mau ʻokoʻa haku mele ke hoʻopilikia i ke kala a me ke ʻano. Hōʻike ʻo Jupiter i nā ʻāpana ao kirīmi, ʻeleʻele, a me ka ʻalani, ʻoiai ʻo Saturn e ʻike ʻia he keʻokeʻo. ʻO ka omo ikaika ʻana o ka Methane i ke kukui ʻulaʻula hiki ke hoʻolilo i kekahi mau hōkūhele i polū (ʻoi aku ka ʻike ʻia o kēia hanana i nā pilikua hau e like me Uranus lāua ʻo Neptune, ʻoiai ua hoʻokaʻawale pinepine ʻia kēia mau mea mai ka māhele o nā pilikua kinoea maʻemaʻe).
3. ʻAʻohe ona ʻili paʻa e like me ka Honua
ʻAʻole e like me nā hōkūhele honua, ʻaʻohe o nā nunui kinoea i kahi "ʻili paʻa" ʻokoʻa. Inā e noʻonoʻo kekahi e hoʻāʻo ana e "pae" ma luna o Jupiter a i ʻole Saturn, e hoʻomau kekahi ma waena o nā papa ao i loko o kahi lewa mānoanoa a wela hoʻi, a hiki i ka hiki ʻana i nā kūlana koʻikoʻi loa i loko o ka honua. E piʻi nui ana nā kaomi, a i kekahi manawa e lilo ke kinoea i wai supercritical a i ʻole kekahi ʻano mea ʻē aʻe i like ʻole me ke kinoea maʻamau.
No laila, ua lilo ka palena ma waena o ka lewa a me ka "loko" o ka honua i mea pohihihi. I nā haʻawina ʻepekema, ua wehewehe pinepine ʻia ka "radius" o ka honua ma ke ʻano he pae kaomi lewa kikoʻī (e.g., 1 bar, like me ke kaomi ea ma ka ʻili o ka Honua).
4. Ke hoʻopaʻapaʻa ʻia nei ke ʻano o loko a me ke kumu.
He ʻano kū hoʻokahi ko nā kinoea nui. Ma ke ʻano laulā, ʻo ka papa waho he lewa mānoanoa i hoʻomalu ʻia e ka hydrogen molekala. Ke hele hohonu ʻoe, piʻi ke kaomi, e hoʻolilo ana i ka hydrogen i wai. Ma nā hohonu nui aʻe—ʻoi aku hoʻi ma Jupiter—ua kiʻekiʻe loa ke kaomi a me ka mahana a komo ka hydrogen i kahi pae "hydrogen metala", kahi kūlana kahi e hana ai e like me ka metala a alakaʻi maikaʻi i ka uila.
Ma kona kikowaena, ua manaʻo ʻia he ʻiwi koʻikoʻi i haku ʻia me ka pōhaku a me ka hau (kahi hui ʻana o nā hui e like me ka wai, ka ammonia, a me ka methane hiki ke paʻa ma lalo o kekahi mau kūlana). Eia nō naʻe, ʻo ka nui a me ka moakāka o ke koʻikoʻi ke kumuhana o ka noiʻi. Manaʻo kekahi mau kumu hoʻohālike e "hoʻoheheʻe ʻia" paha ke koʻikoʻi o Jupiter a i ʻole e hohola ʻia i loko, e hana ana i kahi ʻāpana hoʻololi i wehewehe pono ʻole ʻia.
5. Ka wili wikiwiki a me ke ʻano oblate
Hoʻopololei wikiwiki ka hapa nui o nā hōkūhele kinoea nui. Hoʻopau ʻo Jupiter i hoʻokahi kaʻapuni ʻana i loko o 10 mau hola, ʻoiai ʻo Saturn e lawe ana ma kahi o 10,7 mau hola. Hoʻoulu kēia hoʻopololei wikiwiki i ka hopena oblateness, ʻo ia hoʻi, ʻoi aku ka nui o ke anawaena ma ka equator ma mua o nā pou. Hoʻopilikia pū ka hoʻopololei wikiwiki i nā dinamika lewa: hoʻokumu ʻia nā kaula a me nā kahawai jet ikaika a puni ka honua.
Selain itu, rotasi cepat raksasa gas sering berkaitan dengan kahua makeneka yang kuat, karena perputaran material konduktif di dalam planet (seperti hidrogen metalik) dapat menghasilkan efek dinamo.
6. Lewa mānoanoa me nā ʻano aniau koʻikoʻi
ʻO nā lewa o nā pilikua kinoea he mau keʻena hoʻokolohua kūlohelohe no ke aʻo ʻana i ka meteorology koʻikoʻi. No ka laʻana, ʻo nā kāʻei mālamalama a me ka pouli ma Jupiter e hōʻike ana i nā ʻāpana me nā kuhikuhi makani like ʻole a me nā haku mele ao. Hiki i nā makani ma nā pilikua kinoea ke hiki i nā haneli kilomita i kēlā me kēia hola. Ua kaulana nō hoʻi nā ʻino nui, e like me ka Jupiter's Great Red Spot, kahi ʻino nui i ʻike ʻia no nā haneli mau makahiki.
Ua haku ʻia nā ao ma luna o nā pilikua kinoea me nā mea like ʻole ma muli o ka mahana a me ke kaomi: hiki i ka ammonia ke hana i nā ao ma luna, ʻoiai nā ao o ka wai a me nā hui ʻē aʻe e noho hohonu ana. Hiki i ka uila, nā ʻino convective, a me ka haunaele lewa ke hana ʻia ma kahi nui.
7. Nā kahua magnetic ikaika a me nā kāʻei radiation
ʻO kekahi hiʻohiʻona koʻikoʻi ʻo ia kona kahua magnetic ikaika. ʻO Jupiter ka kahua magnetic nui loa ma ka Solar System, e hana ana i kahi magnetosphere nui e hiki ke hoʻolōʻihi i nā miliona kilomita i ka lewa. Hoʻopaʻa kēia kahua magnetic i nā ʻāpana i hoʻouka ʻia mai ka makani lā a me ka hana pele o kona mau mahina (e like me Io), e hana ana i nā kāʻei radiation e weliweli i nā mokulele.
Medan magnet juga menciptakan aurora yang spektakuler di kutub planet, mirip aurora Bumi namun jauh lebih kuat. Interaksi antara magnetosfer dan bulan-bulan atau cincin dapat menghasilkan fenomena elektromagnetik kompleks.
8. He nui nā satelite kūlohelohe (nā mahina)
Ma ke ʻano laulā, loaʻa i nā pilikua kinoea nā ʻōnaehana ukali waiwai. He mau ʻumi mahina ko Iupita, me ʻehā mau mahina nui i kapa ʻia ʻo nā mahina Galileo: ʻo Io, Europa, Ganymede, a me Callisto. He nui nō hoʻi nā mahina o Saturn, ʻo Titan ka mea nui loa a ʻike nui ʻia no kona lewa mānoanoa.
ʻO ke ola ʻana o kēia mau mahina he nui e pili ana i ka nui a me ke koʻikoʻi o nā pilikua kinoea, hiki ke hopu a hana paha i nā satelite mai ko lākou mau disks o nā mea e hoʻopuni ana. ʻO nā mahina pilikua kinoea nā pahuhopu nui no ka ʻimi ʻana i ke ola ma waho o ka honua, ʻoiai ʻo Europa lāua ʻo Enceladus (nā mahina o Saturn), kahi i manaʻo ʻia he mau moana ma lalo o ka honua.
9. ʻO nā apo ma ke ʻano he hiʻohiʻona koʻikoʻi
Saturnus dikenal dengan sistem cincin paling mencolok, tetapi semua raksasa gas di Tata Surya memiliki cincin, meskipun sebagian sangat tipis dan sulit diamati. Cincin tersusun dari partikel es dan batuan dengan ukuran bervariasi, dari debu halus hingga bongkahan besar. Cincin dapat terbentuk dari sisa material pembentukan planet atau dari kehancuran bulan kecil akibat gaya pasang surut (tidal) planet.
He ʻano loli nō hoʻi ka ʻōnaehana apo: hoʻohuli ʻia e ka umekaumaha o nā mahina "kahu hipa" e mālama ana i ke ʻano o ke apo, e hana ana i nā hakahaka, nā nalu, a me nā ʻano paʻakikī.
10. Kūlana koʻikoʻi i ka ulu ʻana o nā ʻōnaehana honua
Raksasa gas memainkan peran besar dalam sejarah dan stabilitas sistem planet. Di Tata Surya, Jupiter sering dianggap sebagai “arsitek gravitasi” yang memengaruhi orbit banyak benda kecil, termasuk asteroid dan komet. Pengaruh gravitasi raksasa gas dapat melindungi planet dalam dari sebagian tabrakan, namun juga dapat mengganggu orbit benda-benda kecil sehingga justru meningkatkan peluang objek tertentu masuk ke wilayah planet kebumian.
Ma nā ʻōnaehana hōkū ʻē aʻe, hiki i nā pilikua kinoea ke neʻe kokoke i ko lākou mau hōkū ke hoʻololi i ke ʻano o nā hōkūhele ʻē aʻe, a pale aku i ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā hōkūhele honua paʻa. No laila, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i nā ʻano a me nā dinamika o nā pilikua kinoea e kōkua i nā kānaka ʻepekema e wehewehe i ka ʻokoʻa o nā ʻōnaehana hōkūhele ma ka galaxy.
Pani
He mau honua hoihoi nā hōkūhele nui kinoea: nui, nui, i hoʻomalu ʻia e ka hydrogen a me ka helium, me ka ʻole o kahi ʻili paʻa i ʻike ʻia, nā ʻano kūloko paʻakikī, nā lewa i piha i nā ʻino nui, nā kahua magnetic ikaika, a me nā ʻōnaehana mahina a me ke apo waiwai. ʻAʻole wale kēia mau ʻano e hoʻolilo iā lākou i mea kūikawā i hoʻohālikelike ʻia me nā hōkūhele honua, akā e hoʻolilo pū iā lākou i mea nui i ka hoʻomaopopo ʻana i ka hoʻokumu ʻana a me ka ulu ʻana o nā ʻōnaehana hōkūhele. Me ka holomua ʻana o nā misionari lewa a me nā nānā ʻana i ke kelepona, e hoʻomau ka hoʻonui ʻana o ko mākou ʻike i nā hōkūhele kinoea—ma kā mākou Pūnaehana Lā a ma waho aku—e wehe ana i nā manaʻo hou e pili ana i ke ʻano o ka hoʻokumu ʻana o nā hōkūhele nui a pehea lākou e hoʻohālikelike ai i ka hopena o nā hōkūhele ʻē aʻe a puni lākou.
