Planetas gasosos

Mestre em Astronomia (Observatório Nacional, 2016)
Graduado em Física (UFRPE, 2014)

São chamados de planetas gasosos (ou planetas gigantes) os planetas que se encontram dentro ou fora do Sistema Solar compostos majoritariamente por gases (principalmente hidrogênio, hélio e metano), no entanto, também possuem elementos em forma líquida e sólida devido às condições de extrema pressão em seu interior. Especula-se que seu núcleo é formado por uma grande concentração de metais e silicatos. O termo “planeta gasoso” surgiu em 1952, quando James Blish usou-o em um de seus livros de ficção científica para remeter aos planetas gigantes e, apesar de errôneo, tornou-se popular por acentuar o elemento mais comum desse tipo de planeta.

No Sistema Solar, eles estão localizados nas regiões mais externas, após o cinturão de asteroides. São eles Júpiter, Saturno, Urano e Netuno, todos compostos principalmente por hidrogênio e hélio e com um núcleo formado por uma liga de ferro-níquel e materiais de composição rochosa.

Os planetas gasosos do do Sistema Solar (da esquerda para direita): Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Foto: Dotted Yeti / Shutterstock, NASA.

Júpiter possui uma atmosfera superior transparente e composta por hidrogênio e, abaixo dela, encontram-se suas famosas nuvens. Sob as nuvens está uma atmosfera clara, densa e quente que, aos poucos, se transforma em uma camada líquida cuja profundidade se estende até uma região de altíssima pressão, onde acredita-se que existe hidrogênio metálico líquido.

Saturno possui baixíssima densidade (apenas 2/3 da densidade da água). Em sua atmosfera, encontram-se nuvens de amônia, de sulfeto de hidrogênio e amônio e de água. Sob as nuvens, localizam-se uma atmosfera espessa composta de hidrogênio gasoso e líquido (mais espessa que a de Júpiter) e mais internamente, uma camada de hidrogênio metálico líquido (mais fina que a de Júpiter).

Urano possui uma atmosfera com pequenas quantidades de metano, o que causa sua cor azul, e seu núcleo está envolto em uma camada extremamente quente de água, amônia e metano.

Netuno é o planeta gasoso mais denso do Sistema Solar. Além de hidrogênio e hélio, também é composto por metano. Abaixo das nuvens, encontra-se uma atmosfera gasosa mais quente que, lentamente, se transforma em fluido composto por hidrogênio líquido que pode se tornar metálico próximo ao núcleo.

Figura 1: Esquema da estrutura interna de um planeta gasoso que evidencia suas camadas de forma percentual em relação ao tamanho do planeta e suas composições químicas. (Fonte: OLIVEIRA FILHO; SARAIVA, 2013, p. 137)

Todos os planetas do Sistema Solar se formaram na nuvem de gás onde o Sol se condensou para formar-se uma estrela. No que diz respeito aos planetas gasosos, astrônomos acreditam que eles se formaram de forma semelhante aos planetas rochosos, porém, como possuem um núcleo muito grande (aproximadamente 10 vezes a massa da Terra), capturaram hidrogênio e hélio da nuvem de gás inicial. Tal teoria é conhecida como acreção de núcleo.

Como Urano e Netuno se encontram mais distantes do Sol e possuem núcleos menores, eles coletaram menos hidrogênio e hélio do que Júpiter e Saturno, por isso são menores e, por serem menores, possuem uma atmosfera mais “poluída” com elementos mais pesados, como metano e amônia, como visto anteriormente.

A busca por exoplanetas (planetas que se encontram fora do Sistema Solar) nos fez encontrar grandes quantidades de outros planetas gasosos pois, devido ao seu tamanho, sua detecção é mais fácil do que de planetas rochosos. Dentre os exoplanetas gasosos se encontram os “Júpiteres quentes” que possuem tamanho semelhante ao de Júpiter, porém com curto período orbital (menor que dez dias) e pequena distância até a estrela (até 0,1 U.A.) o que faz deles mais quentes que Júpiter. Apesar de incomuns, são os mais abundantes nos catálogos de exoplanetas conhecidos por serem os mais fáceis de se detectar.

Referências:

https://www.universetoday.com/33506/gas-giants/ | Acesso em 27 de novembro de 2019

https://www.space.com/30372-gas-giants.html | Acesso em 27 de novembro de 2019

https://solarsystem.nasa.gov/resources/677/gas-giant-interiors-2003/ | Acesso em 26 de novembro de 2019

FILHO OLIVEIRA, K. S.; SARAIVA, M. F. O. Astronomia e Astrofísica: 3. Ed. Rio Grande do Sul: Editora Livraria da Física, 2013

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