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11: Os planetas gigantes

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    “O que aprendemos sobre a Terra estudando os planetas? Humildade.” —Andrew Ingersoll discutindo os resultados da missão Voyager em 1986.

    Além de Marte e do cinturão de asteróides, encontramos uma nova região do sistema solar: o reino dos gigantes. As temperaturas aqui são mais baixas, permitindo que a água e outros voláteis se condensem como gelo. Os planetas são muito maiores, as distâncias entre eles são muito maiores e cada mundo gigante é acompanhado por um extenso sistema de luas e anéis.

    De muitas perspectivas, o sistema solar externo é onde está a ação, e os planetas gigantes são os membros mais importantes da família do Sol. Quando comparadas a esses gigantes externos, as pequenas cinzas de rocha e metal que orbitam mais perto do Sol podem parecer insignificantes. Esses quatro mundos gigantes — Júpiter, Saturno, Urano e Netuno — são os temas deste capítulo. Seus anéis, luas e o planeta anão Plutão são discutidos em um capítulo posterior.

    • 11.1: Explorando os planetas externos
      O sistema solar externo contém os quatro planetas gigantes: Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Os gigantes gasosos Júpiter e Saturno têm composições gerais semelhantes às do Sol e foram explorados pelas espaçonaves Pioneer, Voyager, Galileo e Cassini. A Voyager 2 explorou Júpiter (1979), Saturno (1981), Urano (1986) e Netuno (1989) — uma grande turnê pelos planetas gigantes — e esses sobrevoos foram as únicas explorações até o momento dos gigantes de gelo Urano e Netuno.
    • 11.2: Os planetas gigantes
      Júpiter é 318 vezes mais massivo que a Terra. Saturno tem cerca de 25% da massa de Júpiter, e Urano e Netuno têm apenas 5% da massa. Todos os quatro têm atmosferas profundas e nuvens opacas, e todos giram rapidamente com períodos de 10 a 17 horas. Júpiter e Saturno têm extensos mantos de hidrogênio líquido. Urano e Netuno estão esgotados em hidrogênio e hélio em relação a Júpiter e Saturno (e ao Sol). Cada planeta gigante tem um núcleo de “gelo” e “rocha” de cerca de 10 massas terrestres.
    • 11.3: Atmosfera dos planetas gigantes
      Os quatro planetas gigantes geralmente têm atmosferas semelhantes, compostas principalmente de hidrogênio e hélio. Suas atmosferas contêm pequenas quantidades de gás metano e amônia, os quais também se condensam para formar nuvens. Camadas de nuvens mais profundas (invisíveis) consistem em água e possivelmente hidrossulfeto de amônio (Júpiter e Saturno) e sulfeto de hidrogênio (Netuno). Nas atmosferas superiores, os hidrocarbonetos e outros compostos vestigiais são produzidos pela fotoquímica. Não sabemos a origem das cores das nuvens de Júpiter.
    • 11.E: Os planetas gigantes (exercícios)

    Miniatura: Todos os quatro planetas gigantes do nosso sistema solar têm atmosferas de hidrogênio, mas os gigantes de gás quente, Júpiter e Saturno, têm nuvens castanhas, bege, vermelhas e brancas que se acredita serem compostas por partículas de gelo de amônia com vários corantes chamados “cromóforos”. Os gigantes de gelo de cor azul, Urano e Netuno, são muito mais frios e cobertos por nuvens de gelo de metano. (crédito: modificação do trabalho do Instituto Lunar e Planetário, NASA)