巨行星是没有明确固体表面的巨大气态行星,主要由氢和氦组成,具有分层大气、高风速、常见的行星环和众多卫星。
定义
巨行星是主要由氢和氦组成的巨大行星。它们多位于恒星系统的外部区域,呈现持续动态的大气状态,没有可观测的固体表面。
结构
主要结构成分是庞大的气体包层,分为多个层次。随深度变化,对流输运与辐射传输交替主导,在上层大气形成可见的云带与分区。
大气与动力学
大气表现出高速风以及长期存在的气旋与反气旋系统。行星自转和纬向热流差异产生带状风、波动与强切变,体现在云带结构中。
行星环与卫星
许多巨行星拥有由冰质和岩石颗粒组成的行星环,处于开普勒轨道。与卫星的引力共振控制环物质的空隙、密度和分布。卫星通过潮汐相互作用调节动力学演化。
内部
在更深处气体被强烈压缩;分子氢区域转变为金属氢状态,通过发电机效应维持强磁场。内部核可能为岩石或冰质,富含重元素并承受极高压力。
在恒星系统中的作用
巨行星的巨大质量通过迁移与共振改变邻近天体的轨道,影响行星形成与系统稳定性。对其观测可揭示吸积、迁移以及恒星周围盘中的物质分布。