Tra i pianeti del Sistema solare interno ed esterno, ci sono alcune forti differenze. I pianeti che si trovano più vicini al Sole sono terrestri (cioè rocciosi) in natura, il che significa che sono composti da minerali e metalli silicati. Al di là della fascia degli asteroidi, tuttavia, i pianeti sono prevalentemente composti da gas e sono molto più grandi dei loro coetanei terrestri.

Questo è il motivo per cui gli astronomi usano il termine “giganti gassosi” quando si riferiscono ai pianeti del Sistema solare esterno., Più siamo venuti a sapere di questi quattro pianeti, più siamo arrivati a capire che non ci sono due giganti gassosi esattamente uguali. Inoltre, studi in corso di pianeti al di là del nostro sistema solare (aka. “pianeti extra-solari”) ha dimostrato che ci sono molti tipi di giganti gassosi che non sono conformi agli esempi solari. Quindi cos’è esattamente un “gigante gassoso”?

Definizione e classificazione:

Per definizione, un gigante gassoso è un pianeta composto principalmente da idrogeno ed elio., Il nome è stato originariamente coniato nel 1952 da James Blish, uno scrittore di fantascienza che ha usato il termine per riferirsi a tutti i pianeti giganti. In verità, il termine è qualcosa di un termine improprio, dal momento che questi elementi in gran parte assumono una forma liquida e solida all’interno di un gigante gassoso, a causa delle condizioni di pressione estreme che esistono all’interno.

Inoltre, si pensa che i giganti gassosi abbiano grandi concentrazioni di metallo e materiale silicato nei loro nuclei. Tuttavia, il termine è rimasto nell’uso popolare per decenni e si riferisce a tutti i pianeti-siano essi solari o extra-solari in natura-che sono composti principalmente da gas. È anche in linea con la pratica degli scienziati planetari, che usano una stenografia – cioè “roccia”, “gas” e “ghiaccio” – per classificare i pianeti in base all’elemento più comune al loro interno.,

Da qui la differenza tra Giove e Saturno da un lato e, e Urano e Nettuno dall’altro. A causa delle alte concentrazioni di sostanze volatili (come acqua, metano e ammoniaca) all’interno degli ultimi due – che gli scienziati planetari classificano come “ghiacci” – questi due pianeti giganti sono spesso chiamati “giganti di ghiaccio”. Ma poiché sono composti principalmente da idrogeno ed elio, sono ancora considerati giganti gassosi accanto a Giove e Saturno.

Classificazione:

Oggi, i giganti gassosi sono divisi in cinque classi, sulla base dello schema di classificazione proposto da David Sudarki (et al.,) in uno studio del 2000. Intitolato “Albedo e spettri di riflessione di pianeti giganti extrasolari”, Sudarsky ei suoi colleghi hanno designato cinque diversi tipi di giganti gassosi in base alle loro apparenze e albedo, e come questo è influenzato dalle rispettive distanze dalla loro stella.

Classe I: Nubi di ammoniaca – questa classe si applica ai giganti gassosi le cui apparenze sono dominate da nubi di ammoniaca e che si trovano nelle regioni esterne di un sistema planetario., In altre parole, si applica solo ai pianeti che sono oltre la” Linea di gelo”, la distanza in una nebulosa solare dalla protostar centrale dove i composti volatili – cioè acqua, ammoniaca, metano, anidride carbonica, monossido di carbonio – condensano in grani di ghiaccio solido.

Classe II: Nuvole d’acqua – questo vale per i pianeti che hanno temperature medie tipicamente inferiori a 250 K (-23 °C; -9 °F) e sono quindi troppo caldi per formare nuvole di ammoniaca. Invece, questi giganti gassosi hanno nuvole formate da vapore acqueo condensato. Poiché l’acqua è più riflettente dell’ammoniaca, i giganti gassosi di classe II hanno albedo più alti.,

Classe III: Senza nuvole-questa classe si applica ai giganti gassosi che sono generalmente più caldi – da 350 K (80 °C; 170 °F) a 800 K (530 °C; 980 °F) – e non formano copertura nuvolosa perché mancano delle sostanze chimiche necessarie. Questi pianeti hanno bassi albedos poiché non riflettono tanta luce nello spazio. Questi corpi apparirebbero anche come globi blu chiaro a causa del modo in cui il metano nelle loro atmosfere assorbe la luce (come Urano e Nettuno).,

Classe IV: Metalli alcalini – questa classe di pianeti sperimenta temperature superiori a 900 K (627 °C; 1160 °F), a quel punto il monossido di carbonio diventa la molecola dominante che trasporta il carbonio nelle loro atmosfere (piuttosto che il metano). Anche l’abbondanza di metalli alcalini aumenta in modo sostanziale e i ponti nuvolosi di silicati e metalli si formano in profondità nelle loro atmosfere. I pianeti appartenenti alle Classi IV e V sono indicati come “Jupiter caldi”.,

Classe V: Nuvole di silicati – questo vale per il più caldo dei giganti gassosi, con temperature superiori a 1400 K (1100 °C; 2100 °F), o pianeti più freddi con gravità inferiore a Giove. Per questi giganti gassosi, si ritiene che i ponti di nuvole di silicato e ferro siano in alto nell’atmosfera. Nel caso del primo, è probabile che tali giganti gassosi si illuminino di rosso dalla radiazione termica e dalla luce riflessa.

Esopianeti:

Lo studio degli esopianeti ha anche rivelato una ricchezza di altri tipi di giganti gassosi che sono più massicci rispetto alle controparti solari (aka. Super-Jupiters) così come molti che sono comparabili in termini di dimensioni. Altre scoperte sono state una frazione delle dimensioni delle loro controparti solari, mentre alcune sono state così massicce che sono solo timide di diventare una stella. Tuttavia, data la loro distanza dalla Terra, i loro spettri e albedo non possono sempre essere misurati con precisione.,

Come tali, i cacciatori di esopianeti tendono a designare giganti gassosi extra-solari in base alle loro dimensioni apparenti e alle distanze dalle loro stelle. Nel caso del primo, sono spesso indicati come “Super-Jupiter”, dimensioni di Giove e dimensioni di Nettuno. Ad oggi, questi tipi di esopianeti rappresentano la maggior parte delle scoperte fatte da Keplero e da altre missioni, poiché le loro dimensioni più grandi e le distanze maggiori dalle loro stelle li rendono i più facili da rilevare.,

In termini di rispettive distanze dal loro sole, i cacciatori di esopianeti dividono i giganti gassosi extra-solari in due categorie: “giganti gassosi freddi” e “Jupiter caldi”. Tipicamente, i giganti gassosi freddi ricchi di idrogeno sono più massicci di Giove ma meno di circa 1,6 masse di Giove e saranno solo leggermente più grandi di Giove. Per masse al di sopra di questo, la gravità farà sì che i pianeti si restringano.

Le indagini sugli esopianeti hanno anche rivelato una classe di pianeti noti come “nane di gas”, che si applica ai pianeti di idrogeno che non sono grandi come i giganti gassosi del Sistema solare., Queste stelle sono state osservate orbitare vicino alle loro rispettive stelle, causando loro di perdere massa atmosferica più velocemente di pianeti che orbitano a distanze maggiori.

Per i giganti gassosi che occupano l’intervallo di massa compreso tra 13 e 75-80 masse gioviane, viene utilizzato il termine “nana bruna”. Questa designazione è riservata al più grande degli oggetti planetari/substellari; in altre parole, oggetti incredibilmente grandi, ma non abbastanza massicci da subire la fusione nucleare nel loro nucleo e diventare una stella., Al di sotto di questo intervallo ci sono nane sub-brune, mentre qualsiasi cosa sopra è conosciuta come la più leggera nana rossa (M9 V) stelle.

Come tutte le cose astronomiche in natura, i giganti gassosi sono diversi, complessi e immensamente affascinanti. Tra le missioni che cercano di esaminare i giganti gassosi del nostro sistema solare direttamente a indagini sempre più sofisticate di pianeti lontani, la nostra conoscenza di questi oggetti misteriosi continua a crescere., E con questo, anche la nostra comprensione di come i sistemi stellari si formano e si evolvono.

Abbiamo scritto molti articoli interessanti sui giganti gassosi qui a Universe Oggi. Ecco il Pianeta Giove, Il Pianeta Saturno, Il Pianeta Urano, Il Pianeta Nettuno, Quali sono i Pianeti Gioviani?, Quali sono i pianeti Esterni del Sistema Solare?, Cosa c’è dentro un gigante gassoso?, e quali pianeti hanno Anelli?

Per ulteriori informazioni, controlla l’esplorazione del sistema solare della NASA.

Astronomia Cast ha anche alcuni grandi episodi sul tema. Ecco Episodio 56: Giove per iniziare!