Se não me engano, acredita-se que a razão para um clima tão turbulento nos 4 planetas gigantes de gás exteriores seja que a pressão interna seja tão grande que esteja gerando calor, causando convecção e causando condições climáticas extremas.
Esses planetas irão gerar calor para sempre ou em algum momento congelarão?
Como será Júpiter daqui a um trilhão de anos?
gas-giants
Scottie
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Respostas:
A escala de tempo em que Júpiter esfria é razoavelmente bem compreendida e prevista pela atual geração de modelos evolutivos.
A luminosidade de Júpiter é fornecida principalmente por contração gravitacional. Para um planeta que contém apenas gás governado pela lei perfeita dos gases, a escala de tempo apropriada para essa contração (ou mesmo para que a luminosidade caia significativamente) é dada pela escala de tempo de Kelvin Helmholtz. que e são a massa e o raio de Júpiter e é a sua potência atual (ou luminosidade) e o parâmetro . Essa escala de tempo é de anos.MRLη∼11011
No entanto, planetas gigantes como Júpiter não são governados por leis perfeitas de gás. O gás no centro de Júpiter é denso o suficiente para que os elétrons se degenerem. Elétrons degenerados preenchem os níveis de energia disponíveis até a energia de Fermi. Seu consequente momento diferente de zero dos elétrons exerce uma pressão de degeneração independente da temperatura . Como resultado, a taxa de contração diminui e a liberação do potencial gravitacional diminui; o planeta é capaz de esfriar e permanecer em equilíbrio hidrostático sem o mesmo grau de contração.
Pode-se expressar essa alteração usando o parâmetro . Para Júpiter ( Guillot & Gautier 2014 ) - ou seja, a escala de tempo para a luminosidade desaparecer é 30 vezes mais rápida que o ingênuo tempo de Kelvin-Helmholtz e a luminosidade de Júpiter será escalada conforme o recíproco de sua idade e cairá por um fator de alguns em anos. Em um trilhão de anos, a luminosidade de Júpiter será menor do que é agora em aproximadamente um fator de 250.η ≃ 0,03 10 10η η≃ 0,03 1010
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Pelo que sei, o calor foi gerado principalmente quando os gigantes de gás são criados. Parte disso foi decorrente do atrito causado pela pressão interna. No entanto, esse calor não está mais sendo gerado, pois só foi gerado quando a matéria caiu no planeta.
Presumivelmente, eles geram calor a partir de elementos radioativos no núcleo (embora ninguém nunca tenha caído e verificado se existe algum: P), e também receberá um 'impulso' do aquecimento solar.
Com o tempo, no entanto, cada fonte de calor diminuirá. O calor latente desde o nascimento será dissipado no espaço na forma de radiação, os elementos radioativos se deteriorarão e a estrela que está orbitando desaparecerá.
Então, acho que Júpiter não terá mais seu clima dramático em um trilhão de anos.
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Em "um trilhão" de anos, o destino de Júpiter será afetado pelo quão violento nosso Sol se torna quando se transformar em Gigante Vermelho, daqui a 5000 milhões de anos (5Gy).
Com o nosso Sol ser tão grande e brilhante, aquecerá Júpiter muito mais do que agora. Mas também a perda de massa fará Júpiter espiralar em direção a uma órbita maior, enquanto captura alguma massa extra.
Assim, em "um trilhão" de anos, Júpiter será um planeta maior, mais frio e denso (como apontado por Rob Jeffries em sua resposta), mais um planeta externo em torno de uma anã branca.
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