Массы планет-гигантов во много раз больше массы Земли: масса Урана — почти в 15 раз, Нептуна — в 17, Сатурна — в 95, Юпитера — в 318 раз.
Юпитер обладает мощной силой притяжения и может удерживать вокруг себя даже очень легкие газы.
Плотность же планет-гигантов лишь немного больше, чем плотность воды, а у Сатурна даже меньше. Внешние слои планет-гигантов газообразны или же состоят из очень легких веществ. Атмосферы их достигают громадной толщины, в десятки тысяч километров.
Могут спросить, а как же изучают физические и химические свойства атмосфер?
Пользуясь методом спектрального анализа, можно узнать эти свойства. Что собою представляет спектральный анализ?
Возьмите стеклянную призму и пропустите через нее свет Солнца. Свет разложится на составные части в виде цветной полосы, называемой спектром. По своему строению спектр похож на радугу с более отчетливо разделенными цветами.
Солнечные лучи, идущие от наблюдаемой планеты, например Меркурия, прежде чем попасть в глаз наблюдателя, дважды проходят через ее атмосферу: падая на планету и затем отражаясь от поверхности. Атмосфера частично поглощает некоторые солнечные лучи. Каждый из газов, которые составляют атмосферу планеты, поглощает только определенные лучи. Это выражается темными линиями в соответствующих местах спектра. По темным линиям и судят о природе газа.
Значит, по спектру можно узнать, через какие газы прошел свет Солнца и планет, выяснить, из каких газов состоит их атмосфера.
Для фотографирования спектра применяют особый прибор — спектограф. Он дает возможность определить, какие лучи поглотила атмосфера. Фотография позволяет фиксировать свет более слабый, чем тот, который улавливается глазом, и не видимые глазом инфракрасные и ультрафиолетовые лучи.
Мы наблюдаем планеты сквозь земную атмосферу, а не за пределами ее. Свет Солнца, проходя через атмосферу Земли, теряет в ней те участки спектра, которые поглощены газами земной атмосферы.
Представьте себе, что вам удалось наблюдать планеты, находясь за пределами земной атмосферы. Тогда в спектре планеты, имеющей в своей атмосфере кислород, вы увидели бы линии поглощения этого газа. Но при наблюдении сквозь земную атмосферу, в которой очень много своего кислорода, дающего темные линии в спектре, планетные линии кислорода тонут в линиях земного кислорода, и их очень трудно выделить.
Еще один пример. Не подлежит сомнению, что на Марсе есть вода. Между тем спектральный анализ не обнаруживает паров воды в атмосфере Марса. Почему? Потому что марсианские линии паров воды тонут в линиях паров воды, находящихся в земной атмосфере.
