Gigant gazos

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cei patru uriași gazoși ai sistemului solar , într-un fotomontaj care respectă dimensiunile, dar nu și distanțele; de jos în sus, Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun .

Gigantul gazos (numit și planeta Jupiter ) este un termen astronomic generic, inventat de scriitorul de știință-ficțiune James Blish și acum în uz comun [1] , pentru a descrie o planetă mare care nu este compusă în principal din rocă . Giganții gazoși pot avea de fapt un miez stâncos și, într-adevăr, se suspectează că un astfel de miez este necesar pentru formarea lor. Cu toate acestea, cea mai mare parte a masei lor este prezentă sub formă de gaz (sau gaz comprimat în stare lichidă ). Spre deosebire de planetele stâncoase , giganții gazoși nu au o suprafață bine definită [2] .

Planetele cu masa mai mare de 10 mase terestre sunt de obicei definite ca uriași gazoși [3] .

Un obiect cu o masă mai mare de 70 de ori decât Jupiter (adică de 0,08 ori masa Soarelui ) are o astfel de căldură și presiune în interiorul său pentru a putea declanșa o reacție de fuziune nucleară , care transformă corpul ceresc într-o stea mică [4] ] . Există, de asemenea, obiecte de masă mai mică, dar suficient de mari pentru a putea declanșa fuziunea deuteriului , dar nu sunt considerate planete, ci pitici maronii . S-a presupus o limită de 13 mase joviene dincolo de care un corp nu mai este definit ca o planetă, ci o pitică maro . Aceasta nu este o limită cu un înțeles fizic precis, ci o convenție adoptată de Uniunea Astronomică Internațională , deoarece obiectele mari își vor arde cea mai mare parte a deuteriului, iar cele mai mici vor arde doar o mică parte. Cantitatea de deuteriu ars depinde nu numai de masă, ci și de compoziția planetei, în special de cantitatea de heliu și deuteriu prezentă [5] . Enciclopedia planetelor extrasolare include, de exemplu, obiecte de până la 25 de mase Jupiter și Exoplanet Data Explorer până la 24 de mase Jupiter.

Sistemul solar are patru giganți gazoși: Jupiter , Saturn , Uranus și Neptun .

Jupiter și Saturn

Structura internă a planetelor Jupiter.

Jupiter și Saturn sunt alcătuite în principal din hidrogen și heliu, iar cea mai mare parte a masei lor este alcătuită din hidrogen lichid sau metalic , posibil cu un miez stâncos sau alcătuit din nichel și fier [2] . Stratul exterior este format din hidrogen molecular, care înconjoară un strat de hidrogen metalic lichid, cu un miez topit probabil stâncos și, în cazul lui Jupiter, de 12 000 km în diametru. Straturile cele mai exterioare ale atmosferei de hidrogen sunt caracterizate de nori vizibili compuși în general din apă și amoniac. În interior, hidrogenul este definit ca „metalic” deoarece presiunea mare îl transformă într-un conductor electric [6] .

Uranus și Neptun

Compoziția celorlalți giganți gazoși este similară, dar Uranus și Neptun conțin mult mai puțin hidrogen și cantități mai mari de apă, amoniac și metan , motiv pentru care au fost de asemenea definiți ca giganți de gheață [7] . Deși compoziția internă nu este bine cunoscută, roci și gaze pot fi, de asemenea, prezente, dar într-o măsură mult mai mică.

Din moment ce s-a crezut plauzibil că metanul se poate disocia la presiunile foarte mari atinse în adâncurile celor două planete și că carbonul ar putea cristaliza direct acolo ca un diamant , unii astronomi credeau că nucleele lui Uranus și Neptun erau compuse din diamante; cu toate acestea, cercetările ulterioare au exclus această posibilitate [8] [9] . În straturile inferioare, hidrogenul lichid din giganții gazoși este atât de comprimat încât devine de natură metalică. Hidrogenul metalic este stabil numai la astfel de presiuni enorme [10] .

Giganți extrasolari gazoși

Impresia artistului despre 79 Ceti b , primul gigant extrasolar gazos descoperit cu o masă mai mică decât cea a lui Saturn.

Datorită tehnicilor disponibile, multe dintre exoplanetele cunoscute posedă mase comparabile și adesea mult mai mari decât Jupiter și, pe această bază, s-a sugerat că ar putea fi giganți gazoși. Cu toate acestea, compoziția și structura lor este necunoscută; multe dintre aceste planete orbitează foarte aproape de steaua lor mamă, cum ar fi așa-numitele Jupiter fierbinți , și este o chestiune de dezbatere dacă straturile de gaz arătate de Jupiter și Saturn pot supraviețui temperaturilor similare și puterii vântului solar [ 11] [12] .

Deși cuvintele „gaz” și „uriaș” sunt adesea combinate, planetele formate în mare parte din hidrogen pot fi mai mici decât giganții gazoși cunoscuți ai sistemului solar. Cu toate acestea, planetele gazoase mai puțin masive vor pierde masa atmosferică mai rapid decât planetele care sunt mai mari sau mai departe de steaua lor [13] .

Cea mai mică exoplanetă cunoscută sub numele de „planetă gazoasă” probabilă este Kepler-138c , care are aceeași masă ca Pământul, dar este cu 60% mai mare și, prin urmare, are o densitate mai mică. Acest lucru sugerează că este înfășurat într-o coajă groasă de gaz formată din hidrogen și heliu [14] .

Notă

  1. ^ David Darling, gigant al gazelor din Enciclopedia Științei
  2. ^ a b Gigantii gazului , în Enciclopedia științei și tehnologiei , Institutul Enciclopediei Italiene, 2007-2008.
  3. ^ Ana-Maria A. Piso, Andrew N. Youdin, On the Minimum Core Mass for Giant Planet Formation at Wide Separations , octombrie 2013.
  4. ^ David S. Spiegel și colab. , Limita masei de ardere a deuteriului pentru piticii bruni și planetele uriașe , august 2010.
  5. ^ David S. Spiegel și colab. , Limita masei de ardere a deuteriului pentru piticii bruni și planetele uriașe ( PDF ), august 2010.
  6. ^ Structura internă a lui Jupiter bo.astro.it
  7. ^ M. Hofstadter Atmosfera uriașilor de gheață
  8. ^ Uranus nu are diamante la urma urmei New Scientist
  9. ^ Nu există diamante pe Neptun și Uranus Centrul internațional al fizicii teoretice
  10. ^ Ivan Amato, Hidrogen metalic: presat greu , nature.com , Nature , 13 iunie 2012.
  11. ^ Definirea exoplanetelor Giant Hot Jupiter-like as a Astronomical Class of Objects Arhivat 22 mai 2014 în Internet Archive . NASA
  12. ^ Variații în atmosfera jupiterilor fierbinți
  13. ^ DC Swift și colab. , Relații masă-rază pentru exoplanete ( PDF ), septembrie 2011.
  14. ^ Ron Cowen, exoplaneta de masă a Pământului nu este un gemeni al Pământului . Nature.com , Nature , 6 ianuarie 2014.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Astronomie Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică