Аварга том хийн гаригуудын тайлбар
Хийн аварга гаригууд нь нарны аймаг болон түүнээс цаашхи хамгийн сонирхолтой гаригуудын бүлгүүдийн нэг юм. Тэдгээр нь асар том, хий давамгайлсан бөгөөд цаг агаарын эрс тэс динамиктай зузаан агаар мандалтай. Нарны аймагт хамгийн алдартай хийн аварга гаригууд нь Бархасбадь, Санчир гаригууд байдаг бол Тэнгэрийн ван, Далай ван нарыг ихэвчлэн ижил төстэй ангилалд багтаадаг боловч өөр өөр найрлагатай тул "мөсөн аварга" гэж нэрлэдэг. Энэ нийтлэлд хийн аварга гаригууд гэж юу болох, тэдгээрийн шинж чанар, тэдгээрийн үүсэх үйл явц, дотоод бүтэц, агаар мандал, цагираг, дагуул, мөн гаригийн системийн хувьслыг ойлгоход тэдгээрийн ач холбогдлыг авч үзэх болно.
Хийн аварга гараг гэж юу вэ?
Ерөнхийдөө хийн аварга гаригууд нь орчлон ертөнцийн хамгийн хөнгөн бөгөөд хамгийн элбэг тохиолддог хоёр элемент болох устөрөгч болон гелийээс бүрдсэн маш том гаригууд юм. Голчлон хийн найрлагаасаа шалтгаалан эдгээр гаригууд нь Дэлхий, Ангараг, Буд гариг шиг "хатуу гадаргуу"-гүй байдаг. Хэрэв датчик нь хийн аварга гариг дээр "буувал" зогсох газар олохгүй, харин хэт өндөр даралт, температурын нөлөөгөөр эцэст нь устах хүртэл агаар мандлын улам нягт давхарга руу уруудсаар байх болно.
Нарны аймагт Бархасбадь бол хийн аварга гаригийн хамгийн тод жишээ бөгөөд түүний дараа Санчир ордог. Хоёулаа том масстай, хүчтэй таталцалтай, маш зузаан агаар мандалтай. Үүний зэрэгцээ, Тэнгэрийн ван болон Далай ван нь ижил төстэй ангилалд багтдаг боловч сансрын нөхцөлд "мөс" хэлбэрээр ус, аммиак, метан зэрэг илүү хүнд элементүүдийг агуулдаг тул тэдгээрийг ихэвчлэн мөсөн аварга гариг гэж нэрлэдэг.
Хийн аварга гаригуудын үндсэн шинж чанарууд
Хийн аварга том гаригуудыг газрын гаригуудаас ялгадаг хэд хэдэн шинж чанар байдаг:
1. Том хэмжээ ба жин
Хийн аварга гаригуудын диаметр хэдэн арван мянгаас зуун мянга гаруй километр хүртэл хэлбэлздэг. Жишээлбэл, Бархасбадь гаригийн диаметр нь дэлхийнхээс 11 дахин их юм. Түүний масс нь нарны аймгийн бусад биетүүдэд таталцлын хүчтэй нөлөө үзүүлэхэд хангалттай том юм.
2. Зузаан агаар мандал ба устөрөгч-гелийн давамгайлал
Түүний агаар мандлын найрлагад устөрөгч болон гелий давамгайлж, гаригийн үүлний хэлбэр, өнгийг бүрдүүлдэг метан, аммиак, усны уур, устөрөгчийн сульфид зэрэг бусад нэгдлүүдийн ул мөр байдаг.
3. Хурдан эргэлт ба хавтгай хэлбэртэй
Олон аварга хийн гаригууд маш хурдан эргэлддэг. Бархасбадь гараг 10 цаг тутамд нэг удаа эргэлддэг. Энэхүү хурдан эргэлт нь гаригийг туйл дээр хавтгайруулж, экватор дээр товойход хүргэдэг.
4. Хүчтэй соронзон орон
Хийн аварга гаригууд том соронзон оронтой байх хандлагатай байдаг. Жишээлбэл, Бархасбадийн соронзон орон нь нарны аймгийн хамгийн том нь бөгөөд нарны цэнэгтэй хэсгүүдэд нөлөөлж чаддаг.
5. Олон хиймэл дагуул болон цагираг системүүд
Хийн аварга гаригууд нь ихэвчлэн олон тооны дагуултай байдаг. Бархасбадь гариг нь дөрвөн том дагуул (Ио, Европа, Ганимед, Каллисто) зэрэг олон арван дагуултай. Санчир гариг нь өргөн уудам, үзэсгэлэнтэй цагираг системээрээ алдартай.
Хийн аварга гаригууд хэрхэн үүсдэг вэ?
Гариг үүсэх хамгийн түгээмэл онол нь гаригууд нь залуу одыг тойрсон хий, тоосны дискнээс үүсдэг бөгөөд үүнийг протопланетар диск гэж нэрлэдэг. Хийн аварга гаригууд үүсэх хоёр түгээмэл хувилбар байдаг:
1. Гол хуримтлалын загвар
Энэ загварт мэдэгдэхүйц масстай чулуулаг, мөсний хатуу цөм анх үүсдэг. Цөм нь тодорхой масстай болсны дараа эргэн тойрон дахь дискнээс их хэмжээний устөрөгч болон гелийн хийг татаж эхэлдэг. Энэ загварыг Бархасбадь болон Санчир гаригуудын үүслийг тайлбарлахад тохиромжтой гэж үздэг боловч дискэн дэх хий алга болохоос өмнө энэ үйл явц хэр хурдан явагдсан талаар асуултууд байсаар байна.
2. Дискний тогтворгүй байдлын загвар
Энэ тохиолдолд протопланетар дискний зарим хэсэг нь таталцлын тогтворгүй байдлыг мэдэрч, дараа нь гаригууд болж хувирдаг том бөөгнөрөл болж шууд нурдаг. Энэ үйл явц нь илүү хурдан явагдаж болох бөгөөд ихэвчлэн эцэг оддоосоо хол үүсдэг аварга том гаригуудын оршин тогтнолыг тайлбарлахад ашиглагддаг.
Орчлон ертөнц ганц механизм ашигладаггүй байх магадлалтай; гаригийн үүсэл нь дискний нөхцөл байдал, одноос хол зай, боломжтой цаг хугацаанаас хамаарч өөр өөр байж болно.
Дотоод бүтэц: үүлнээс цөм хүртэл
Хэдийгээр тэд "зүгээр л хий" мэт харагдаж байгаа ч хийн аварга гаригууд нь нарийн төвөгтэй дотоод бүтэцтэй байдаг. Тэдний хамгийн гаднах давхарга нь үүлний давхаргатай агаар мандал юм. Та гүнзгийрэх тусам даралт эрс нэмэгддэг. Анх хий байсан устөрөгч нь шингэн болж хувирдаг бөгөөд тодорхой гүнд металл шиг цахилгаан дамжуулах чадвартай устөрөгчийн үе шат болох металл устөрөгч болж хувирдаг. Энэхүү металл устөрөгч нь Бархасбадь гаригийн хүчтэй соронзон орон үүсгэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг.
Хийн аварга гаригууд төвүүддээ илүү нягтралтай цөмтэй гэж үздэг боловч тэдгээрийн найрлага, хэмжээг одоо хүртэл судалж байна. Эдгээр цөмүүд нь төвлөрсөн чулуулаг, мөс болон бусад хүнд элементүүдээс бүрдсэн байх магадлалтай. Гэсэн хэдий ч цөм болон дээр байрлах давхаргын хоорондох хил хязгаар үргэлж тодорхой байдаггүй; хэт их даралтын дор материалууд холилдож, хуурай газрын гаригуудтай харьцуулахад илүү "бүдэг" шилжилтийг бий болгодог.
Агаар мандал ба эрс тэс цаг агаар
Хийн аварга гаригуудын хамгийн сонирхолтой зүйлсийн нэг бол тэдний агаар мандлын үзэгдэл юм. Хатуу гадаргуугүй тул агаар мандал нь аварга том, удаан үргэлжилсэн шуурганы системийг үүсгэж чаддаг. Хамгийн алдартай жишээ бол Бархасбадь гаригийн Их Улаан Толбо бөгөөд энэ нь хэдэн зуун жилийн турш ажиглагдаж ирсэн асар том шуурга юм. Энэ шуурга нэгэн цагт Дэлхийгээс том байсан ч сүүлийн хэдэн арван жилд багасаж байгаа нь ажиглагдаж байна.
Санчир гариг дээр улирлын чанартай шуурга маш том хэмжээгээр тохиолдож болно. Үүний зэрэгцээ, Тэнгэрийн ван болон Далай ван маш хүчтэй салхитай байдаг; Далай ван нь цагт хэдэн мянган км хурдтай салхитайгаараа алдартай. Тэнгэрийн ван болон Далай ваны хөхрөлт өнгө нь голчлон тэдний агаар мандалд улаан гэрлийг шингээж, цэнхэр гэрлийг ойлгодог метантай холбоотой юм.
Бөгж ба хиймэл дагуулууд: гаригуудын эргэн тойрон дахь мини системүүд
Хийн аварга гаригууд нь ихэвчлэн цагираг болон олон тооны дагуултай нарийн төвөгтэй системийн "төв" байдаг. Санчир бол домогт цагираг гариг боловч Бархасбадь, Тэнгэрийн ван, Далай ван нар ч гэсэн цагирагтай байдаг ч тэдгээр нь илүү нимгэн, бараан өнгөтэй байдаг. Цагираг нь ерөнхийдөө нарийн тоосноос эхлээд том хэсгүүд хүртэл хэмжээтэй мөс, чулуулгийн хэсгүүдээс бүрддэг.
Хийн аварга гаригуудын дагуулууд олон гэнэтийн зүйлтэй. Европ (Бархасбадь гарагийн дагуул) нь бичил биетний амьдралыг тэтгэх боломжтой гүний далайг агуулдаг гэж үздэг. Титан (Санчир гарагийн дагуул) нь өтгөн агаар мандал, шингэн метан-этан нууруудтай. Энцелад (Санчир гараг) нь мөсөн гейзер цацдаг нь дотоод үйл ажиллагаа болон гүний далай байж болзошгүйг харуулж байна. Эдгээр олдворууд нь хийн аварга гаригуудын судалгааг зөвхөн гаригуудын тухай төдийгүй тэдгээрийг тойрон эргэлддэг "жижиг ертөнцүүд"-ийн тухай болгож байна.
Нарны систем дэх аварга том хийн гаригуудын үүрэг
Хийн аварга гаригууд нь нарны аймгийн динамикт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, Бархасбадь гаригийн таталцал нь астероид болон сүүлт оддын тойрог замд нөлөөлж чаддаг. Бархасбадь гариг нь дотоод гаригуудтай мөргөлдөх тэнгэрийн биетүүдийн тоог бууруулж, "бамбай" үүрэг гүйцэтгэдэг гэж үздэг ч Бархасбадь гариг нь жижиг биетүүдийн тойрог замыг эвдэж, заримыг нь газрын гаригууд руу илгээдэг гэж үздэг. Тэдний үүрэг ямар ч байсан хийн аварга гаригууд нь нарны аймгийн үүсэл гарснаас хойш түүний бүтцийг бүрдүүлж ирсэн нь тодорхой юм.
Үүнээс гадна, хийн аварга гаригуудыг судлах нь эрдэмтдэд тэдгээрийн агаар мандал, эрс тэс цаг агаарын механизм, өндөр даралтын үед бодисын физик, ерөнхийдөө гаригуудын үүслийг ойлгоход тусалдаг. Одон орон судлаачид манай нарны аймгийн гаднах олон тооны аварга том экзопланетуудыг, түүний дотор оддынхоо ойролцоо тойрог замд эргэлддэг "халуун Бархасбадь"-ийг нээж илрүүлснээр Бархасбадь болон Санчир гаригуудтай харьцуулах нь гаригийн системийн олон янз байдлыг ойлгоход гол түлхүүр болж байна.
Дүгнэлт
Хийн аварга гаригууд нь зузаан агаар мандал, гайхалтай цаг агаар, хүчирхэг соронзон орон, нарийн хиймэл дагуул болон цагираг систем бүхий устөрөгч болон гели давамгайлсан том ертөнцүүд юм. Тэдгээрийн үүсэл нь протопланетар дискэн дэх нарийн төвөгтэй үйл явцтай холбоотой бөгөөд дотоод бүтэц нь Дэлхий дээр хуулбарлахад хэцүү хэт туйлын физикийг тусгадаг. Дуран болон сансрын нислэгийн ажиглалтаар дамжуулан хийн аварга гаригууд нарны аймгийн үүсэл, галактик даяарх гаригууд хэрхэн үүсч, хөгжсөн байж болох талаар чухал сэжүүрүүдийг өгсөөр байна. Өөрөөр хэлбэл, хийн аварга гаригуудыг ойлгох нь зөвхөн Бархасбадь эсвэл Санчир гаригийг судлах тухай биш; энэ нь орчлон ертөнцийн үйл ажиллагааны асар том цонхыг нээж өгдөг.
