Gigante ghiacciato
Un gigante ghiacciato, o gigante di ghiaccio, è un tipo di pianeta gigante composto principalmente da elementi meno volatili dell'idrogeno e dell'elio, come l'acqua, il metano o l'ammoniaca. Questi materiali sono chiamati "ghiacci" in astrofisica, indipendentemente dal loro stato (solido, liquido..), in contrasto con la consueta definizione del termine.[1]
Tale distinzione tra giganti gassosi venne fatta a partire dal 1990, quando le accresciute conoscenze chimico-fisiche dei giganti più remoti portarono a distinguere i giganti più massicci, come Giove e Saturno da Urano e Nettuno.[2] Questi ultimi contengono elementi intermedi più pesanti del "gas" (idrogeno ed elio), ma più leggeri delle "rocce" (silicio) e dei "metalli" (ferro, nichel). Urano e Nettuno sono classificati come giganti di ghiaccio in quanto nella loro massa totale è presente solo il 20% di idrogeno circa, rispetto a quasi il 90% della presenza di questo gas nei più massicci Giove e Saturno.[2]
Il ghiaccio è spesso costituito anche di acqua, che si trova però allo stato supercritico, cioè in condizioni di pressione e temperatura particolari nel diagramma dell'equazione di stato, di cui occorre tener conto nella modellizzazione della struttura di questi corpi celesti.[3] Si ritiene che i giganti ghiacciati siano privi di un nucleo di idrogeno metallico, diversamente dai giganti gassosi.[2]
In questa classe sono stati inclusi diversi esopianeti scoperti che probabilmente hanno caratteristiche simili a quelle di Urano e Nettuno, con alcuni di essi classificati in un'ulteriore divisione in giganti ghiacciati caldi, come ad esempio i pianeti nettuniani caldi.[4][5][6]
Formazione
[modifica | modifica wikitesto]I giganti ghiacciati si formarono probabilmente nei primi milioni di anni di vita del sistema solare, quando il disco protoplanetario conteneva ancora una notevole quantità di gas, catturato immediatamente dalla stella o da pianeti giganti più massicci come Giove.[7] Questo comporta anche delle implicazioni sulla possibilità di formazione dei giganti ghiacciati, che devono formarsi in tempi relativamente rapidi, prima che il gas del disco protoplanetario sia dissipato.[7] Osservazioni su dischi protoplanetari attorno a stelle giovani portano a pensare che il disco di gas nella fase iniziale della formazione di un sistema planetario possa durare dai 3 ai 10 milioni di anni.[7]
Campi magnetici
[modifica | modifica wikitesto]I campi magnetici di Urano e Nettuno sono entrambi insolitamente inclinati e asimmetrici. L'intensità dei campi magnetici di Urano e Nettuno sono intermedie tra quelle dei giganti gassosi maggiori (Giove e Saturno) e quelle dei pianeti terrestri, inoltre non sono generati dai nuclei ma dalla compressione e ionizzazione del mantello di ghiaccio fuso.[8]
Esopianeti giganti ghiacciati
[modifica | modifica wikitesto]A dicembre 2019 è stato rilevato il primo nettuniano freddo orbitante intorno ad una nana bianca. L'esopianeta orbita attorno alla stella WD J0914+1914, situata a circa 1500 anni luce di distanza nella costellazione del Cancro la cui temperatura superficiale stimata è di circa 28000 K (cinque volte la temperatura del Sole). Il pianeta orbiterebbe intorno al proprio astro a una distanza di 10 milioni di chilometri, circa 15 volte il raggio solare.[9] La conclusione che il pianeta sia di tipo nettuniano ghiacciato è sostenuta dalla presenza di elementi chimici quali idrogeno, ossigeno e zolfo nel disco di materiale che ruota vorticosamente in caduta intorno alla nana bianca.[10]
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ Una fase superionica dell’acqua potrebbe essere diffusa su Nettuno e Urano, su gaianews.it. URL consultato il 12 agosto 2014.
- ^ a b c Mark Hofstadter, The Atmosphere of the Ice Giants, Uranus and Neptune (PDF), in Planetary Sciences Decadel Survey, 2013.
- ^ William Nellis, Seeing Deep Inside Icy Giant Planets, in Physical Review, vol. 5, n. 25, 27 febbraio 2012.
- ^ Il pianeta blu di ghiaccio, su media.inaf.it, INAF. URL consultato il 12 agosto 2014.
- ^ (EN) Leonidas Papadopoulos, Astronomers Discover First Ice Giant Exoplanet Candidate in Long-Period Orbit, su americaspace.com. URL consultato il 12 agosto 2014.
- ^ What is a Hot Neptune?, su exoplanets.co. URL consultato il 12 agosto 2014.
- ^ a b c John Papaloizou1, Caroline Terquemurl, Planet formation and migration (PDF), novembre 2005, DOI:10.1088/0034-4885/69/1/R03 (archiviato dall'url originale il 27 settembre 2013).
- ^ Constantine Thomas, The nature and origin of planetary magnetic fields, su evildrganymede.net, 1994. URL consultato il 12 agosto 2014.
- ^ ESO (a cura di), First Giant Planet around White Dwarf Found, su eso.org, 4 dicembre 2019.
- ^ ESOcast 212.
Voci correlate
[modifica | modifica wikitesto]Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) Gas and Ice Giants, su solstation.com.
(EN) ESO, Trovato il primo pianeta gigante attorno a una nana bianca, su YouTube, 4 dicembre 2019.
