Gigante ghiacciato

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Urano
Nettuno

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 caldo orbitante intorno ad una nana bianca. L'esopianeta orbita attorno alla stella WDJ0914 + 1914, situata a circa 1500 anni luce di distanza nella costellazione del Cancro con una temperatura stimata di circa 28000 gradi Celsius (cinque volte la temperatura del Sole). Il pianeta orbita 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 caldo 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]

  1. ^ Una fase superionica dell’acqua potrebbe essere diffusa su Nettuno e Urano, gaianews.it. URL consultato il 12 agosto 2014.
  2. ^ a b c Mark Hofstadter, The Atmosphere of the Ice Giants, Uranus and Neptune (PDF), in Planetary Sciences Decadel Survey, 2013.
  3. ^ Seeing Deep Inside Icy Giant Planets[collegamento interrotto]
  4. ^ Il pianeta blu di ghiaccio, INAF. URL consultato il 12 agosto 2014.
  5. ^ (EN) Leonidas Papadopoulos, Astronomers Discover First Ice Giant Exoplanet Candidate in Long-Period Orbit, americaspace.com. URL consultato il 12 agosto 2014.
  6. ^ What is a Hot Neptune?, su exoplanets.co. URL consultato il 12 agosto 2014.
  7. ^ 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).
  8. ^ Constantine Thomas, The nature and origin of planetary magnetic fields, su evildrganymede.net, 1994. URL consultato il 12 agosto 2014.
  9. ^ ESO (a cura di), First Giant Planet around White Dwarf Found, su eso.org, 4 dicembre 2019.
  10. ^ ESOcast 212

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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