13 Chapter 13 – What’s it like on a Giant planet?

OpenStax Astronomy Chapter 11 (Giant Planets) & Chapter 12 (Rings)

Giant Planets

Section 11.2 

I.                                                       Planets

A.                                                                                                           are                                                  giants

1. Primarily                                                                                                                          gas and liquid

2.                                                                                                                                                             would float in water

B.                                                                                                              are                                                giants

1. Mostly                                                                                                              

2. But contain more                                                                       elements than gas giants, including                                       and other                                                      (ammonia and methane)

3. More                                                    than gas giants

C.                                                                                                                    surfaces

1.                                                                                                                                 compared to terrestrial planet

2.                                                                                                             layer below atmosphere

3. Merges into denser                                                                                                                

Which two giant planets have more water than the other two?

 

A. Jupiter and Saturn
B. Uranus and Neptune
C. Jupiter and Neptune
D. Saturn and Neptune
E. Uranus and Jupiter

If a gas giant planet is more dense than Saturn, which of the following is probably true?

 

A. The planet contains more hydrogen and helium than Saturn.
B. The planet contains only gas, no liquids or ices.
C. The planet contains more heavy elements than Saturn.

 

II.                                                                                          

A.                                          giants rotate                                                                       

1. They have                                                                              : Jupiter –                    hours, Uranus –                   hours

2. Makes them                                                        :                                                                                                       

a. Caused by conservation of                                                                                               trying to flatten sphere to disk

B. Each planet as a different                                                                                                            of its rotation                             to the                                                                                              

1. Jupiter’s tilt is                            – meaning                                                                        

2.                                                                                                slightly greater tilt than Earth – distinct                                     

3.                                                                                            tilt – rolling on side, long                                             seasons

 

Why are Jupiter and Saturn not perfectly spherical?

 

A. They formed from the collision of two large planetesimals

B. They rotate rapidly

C. They have storms that develop preferentially along their equators

D. Their axis of rotation is tilted

 

Atmospheres and Interiors

Section 11.2 & Section 11.3

 

III.                                                          on                                                            

A. Clouds are primarily made of                                                                     ,                                   are caused by chemical impurities

B. Strong dark and light                                                (stripes) caused by alternating                                                  winds

C.                                                                                                      : a long-lasting giant                                            

1.                                                                                                          , but may be shrinking

2. At least                                                                           , discovered shortly after telescopes were invented

3. Varies in                                                                                                                                       

4. Direction of rotation indicates                                    pressure,                                    of a hurricane

IV. Clouds on                                                               

A.                                                                         clouds and                                                 structure like Jupiter

1. Different                                                       indicate different chemistry and                                                         

B. Individual clouds and                                                                                                                                 than on Jupiter

C. Violent,                                                                                      storms

V. Clouds on                                                                                                        

A. Bands are                                                                 

B. Small isolated bright                                         or                                      clouds, mostly made of                                            

C.                                                                   large                                                 

1.                                                                                            on                                                        disappeared after about                                 years

 

Uranus and Neptune do not have bands as distinct as those on Jupiter and Saturn, because Uranus and Neptune:

A. don’t have winds that change direction as much between equator to the poles

B. are composed entirely of hydrogen and helium and lack more complex molecules

C. are much closer to the Sun and much colder

D. rotate ten times slower

 

VI. Planet                                                                                                                                                          

A. Mostly                                                                                              at very                                                                                     

1. Gases are                                                                       so much become                                                         

2.                                                                                                  between                                                        and                                     “ocean” layer

B. At                                                      pressure and temperature                                             in the planet, liquid hydrogen can act like a metal called                                                                                                                   

1.                                                           can move                                                  like in a metal

C.                                          are likely very hot                                                                 , water, and metals (refractory materials)

1.                                                    still                                                         even at high temperature because pressure is                                                    

VII. Interiors:                                                                                                         

A.                                           dense than                                          and                                        dense than                                  

B.                                                                                         Hydrogen or Helium in lower layers below atmosphere

C.                                                           and                                                                                                         liquid metallic hydrogen

D. Deep                                                                                    ocean layers with dissolved                                                            

1. Low-density ices of                                                                                               

E.                                             ,                                                    formed from                                                           planetesimals

1. Planetesimals were                                                                           in outer disk, took                                       to form planet

Neptune and Uranus probably took longer to form than Jupiter and Saturn, because the  disk was

                                              at the distance of Neptune and Uranus.

 

A. rotating faster

B. not as dense

C. composed of rockier planetesimals

D. hotter

 

Planetary Rings

Section 12.5 

 

VIII.                                                                                                  on                                               the giant planets

A. Rings are composed                                                                                                                           

B. Ring particles may have come from                                                     that                                                   with an asteroid and then were torn apart by                                                              due to                                                                     (breakup hypothesis)

C. OR: Ring particles may                                       have been able to                                       a moon in the first place due to the pull of                                                            

1.                                                                                                                               from planet where moon can be                                                                                   or                                                                   at all due to tidal forces

D.                                                        and                                                      on                                                   also contribute                                                                          to rings

E.                                                              of rings influenced and maintained by gravity of                                                                                                    

1.                                                                                                 : moon’s gravity corrals ring particles into orbits

 

Saturn’s rings are located within the Roche limit. This supports the theory that the rings:

 

A. formed of moons torn apart by gravity.
B. formed at the same time that Saturn formed.
C. formed relatively recently.
D. are temporary.

 

IX.                                                                                       

A. Composed of                                                           of                                                              : smaller rings that make up the system

B.                                                                                               depends on the                                                                                 in each ring

1.                                                           stuff =                                                              ring

2. What look like                                                             are                                                                        

C. Rings are                                                    , but                                                                 

1. Less than                                                                     thick, but                                                                    across

 

Which of the giant planets does NOT have rings?

 

A. Jupiter
B. Neptune
C. Saturn
D. Uranus
E. All of the giant planets have rings.

 

 

X.                                                                    of Rings

A.                                                         : bright because made of shiny                                                                particles

B.                                                                                                                                                    rings from blackened organic material

1. Contain                                                         , like coal

2. Among                                                         objects in Solar System, probably blackened by                                             from Sun

C.                                                               : composed of dark                                                                (sand/rocks)

 

Particles that make up the rings of Uranus and Neptune are composed of:

A. rocky material, like silicates
B. organic material, like coal
C. icy material, like water ice

D. all of the above

 

Tutorial Activity – Giant Planets

“Elementary Astronomy Worksheet Handout 15: Jovian Planets, Rings”(modified by Kaisa E. Young) by Catherine Whiting via OER Commons, licensed under CC BY 4.0, https://oercommons.org/courses/elementary-astronomy-worksheets

 

1. What are the main differences and similarities between the four Jovian planets? Which ones are most
similar to each other?

2. Jupiter is about 3.3 times more massive than Saturn. Why is it only about 20% bigger than Saturn?

3. What is the main difference between Jupiter/Saturn and Uranus/Neptune when it comes to their
interior composition?

4. (a) What is the Great Red Spot on Jupiter?

(b) Do all of the Jovian planets have strong storms and wind?

(c) Which of the Jovian planets have seasons? What property of the planets causes seasons?

5. (a) Are Saturn’s rings solid?

(b) What are the rings composed of?


8. What are the two hypotheses that explain how rings form?

 


 

License

Icon for the Creative Commons Attribution 4.0 International License

Astronomy of the Solar System Copyright © 2024 by Kaisa Young is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License, except where otherwise noted.

Share This Book