Pianeti gassosi e loro lune

[Morimondo]

Nel nostro sistema solare i pianeti rocciosi, quelli con superficie calpestabile sono i più vicini al Sole.
La densità dei pianeti tende a diminuire allontanandosi dal Sole.
Non capisco allora Saturno che ha una densità decisamente più bassa di quella di Urano e Nettuno

Altra cosa strana è che la densità delle lune dei nostri pianeti gassosi è sempre maggiore di quella del loro pianeta come se si fossero formati più vicini al sole e fossero stati catturati da Giove, ma ho letto che i satelliti Medicei, quelli più grandi si sarebbero invece formati attorno al loro pianeta, lo stesso vale per le grandi lune di Saturno tutte con una densità almeno doppia.

Una domandina finale: si dice che Giove e Saturno sono stelle mancate, la massa necessaria per innescare reazioni termonucleari pare sia stimata tra 0,7 e 0,077 masse solari, (limiti decisamente molto ampi) esiste invece al contrario un limite minimo di massa per la formazione di un pianeta gassoso? Quanto piccolo potrebbe essere una palla di gas diciamo di idrogeno o di metano senza che si disperda nello spazio?

[DarknessLight]

Scusa, veloce OT e poi chiudo.

Qualche giorno fa ho fatto la mia prima osservazione al telescopio. Un semplice National Geographic, poco più che un giocattolo.
Però ho visto un bel Saturnino e Giove con 4 dei suoi bei satelliti (non so quali però).

È stata una bella esperienza !!

[Andrea86]

Scusa, veloce OT e poi chiudo.

Qualche giorno fa ho fatto la mia prima osservazione al telescopio. Un semplice National Geographic, poco più che un giocattolo.
!!
DarknessLight Paolo hai usato quello di Monica? Non penso ne abbiamo venduti tanti altri [emoji23] RelativeTime Monica scherzo [emoji6]


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[DarknessLight]

Ah ah ah :biggrin:

Che intuito !

Sì e' proprio un giocattolino! Vedi di più ad occhio nudo :razz: (scherzo !!)

[RelativeTime]

Sì e' proprio un giocattolino! Vedi di più ad occhio nudo :razz: (scherzo !!)
:rolleyes: :whistling:
[/OT]

[etruscastro]

torniamo alla domanda di Morimondo per cortesia.
chiusi i fuori tema!

[Red Hanuman]

Nel nostro sistema solare i pianeti rocciosi, quelli con superficie calpestabile sono i più vicini al Sole.
La densità dei pianeti tende a diminuire allontanandosi dal Sole.
Non capisco allora Saturno che ha una densità decisamente più bassa di quella di Urano e Nettuno

Tutto dipende dalla massa iniziale del nucleo roccioso che fa da attrattore per il resto dei componenti del pianeta e dalla posizione di esso, che ne condiziona la composizione. Tra l'altro, Saturno probabilmente ha un nucleo più piccolo di Giove.


Altra cosa strana è che la densità delle lune dei nostri pianeti gassosi è sempre maggiore di quella del loro pianeta come se si fossero formati più vicini al sole e fossero stati catturati da Giove, ma ho letto che i satelliti Medicei, quelli più grandi si sarebbero invece formati attorno al loro pianeta, lo stesso vale per le grandi lune di Saturno tutte con una densità almeno doppia.

No, nei satelliti il nucleo era troppo piccolo per trattenere una atmosfera di gas leggeri identica a quella del pianeta madre.


Una domandina finale: si dice che Giove e Saturno sono stelle mancate, la massa necessaria per innescare reazioni termonucleari pare sia stimata tra 0,7 e 0,077 masse solari, (limiti decisamente molto ampi) esiste invece al contrario un limite minimo di massa per la formazione di un pianeta gassoso? Quanto piccolo potrebbe essere una palla di gas diciamo di idrogeno o di metano senza che si disperda nello spazio?
No, molto dipende dal punto in cui si forma il nucleo e dalla composizione dell'ambiente che lo circonda.

[DarknessLight]

Red, sicuro che non esiste un limite minimo inferiore affinché si formi un gigante gassoso ?

Se la massa del pianeta è troppo ridotta il gas sfugge...

[Morimondo]

No, nei satelliti il nucleo era troppo piccolo per trattenere una atmosfera di gas leggeri identica a quella del pianeta madre.

Quindi le lune di Giove probabilmente erano dei mini pianeti gassosi ma hanno perso il loro gas, quindi esiste un limite minimo di massa per formare un un pianeta gassoso, ma non possono esistere pianeti gassosi senza un nocciolo roccioso?

Quando una stella si accende perché supera la massa critica perché si avviaono le reazioni termonucleari deve per forza avere un nucleo roccioso?

[DarknessLight]

Quando una stella si accende perché supera la massa critica perché si avviano le reazioni termonucleari deve per forza avere un nucleo roccioso?

No !! Il nucleo stellare dovrebbe essere se non sbaglio allo stato di plasma, ovvero gas ionizzato.

[DarknessLight]

Quindi le lune di Giove probabilmente erano dei mini pianeti gassosi ma hanno perso il loro gas, quindi esiste un limite minimo di massa per formare un un pianeta gassoso, ma non possono esistere pianeti gassosi senza un nocciolo roccioso?

Ma secondo me un limite minimo esiste eccome. A logica.
Ma vediamo per sicurezza cosa ci dice Red.

Per il resto non è detto che le lune fossero state in passato dei pianeti gassosi.
Magari sono semplicemente corpi rocciosi con una massa troppo ridotta per poter migrare allo stato di gigante gassoso.

[DarknessLight]

Il nucleo stellare dovrebbe essere se non sbaglio allo stato di plasma, ovvero gas ionizzato.

Le stelle derivano dal collasso di nubi molecolari dense e la loro genesi è differente da quella che porta alla formazione dei pianeti.

Inoltre i materiali rocciosi derivano dalla nucleosintesi (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Nucleosintesi_stellare&ved=0ahUKEwirvp2v4_3MAhXL1RQKHaVICWwQFggiMAE&usg=AFQjCNEZSJoT2VpZy3NVVa3kXUptHSUhFQ&sig2=Q-hm9a3Sesg4W_0F-RAnDg) di seconda e terza generazione, ovvero quella dovuta all attività stellare.
Le stelle di prima generazione erano fatte solo di idrogeno ed elio cosmologico per capirci. I materiali rocciosi non esistevano ancora a quell epoca.

Quindi no, le stelle non hanno un nucleo roccioso !

[Morimondo]

Quindi no, le stelle non hanno un nucleo roccioso ! certamente non quelle che si sono generate da una nube di solo idrogeno ma una nube di gas che contiene anche elementi pesanti frutto di supernove nel corso della genesi nel disco di accrescimento che fine fanno gli elementi pesanti?
Comunque non era questo il mio dilemma mi chiedevo se potrebbero esistere pianeti gassosi senza un nocciolo purché ci sia sufficiente gas da creare una gravità che impedisca la dispersione del gas ma che sia insufficiente ad accendere una stella anche non binaria.

Un pianeta gassoso senza una stella cui girare attorno non sarebbe praticamente invisibile? Se fossero abbastanza comuni non potrebbero essi stessi essere un componente della materia oscura?

[DarknessLight]

Un pianeta gassoso senza una stella cui girare attorno non sarebbe praticamente invisibile?

Sì !! E pensa anche alle nane brune (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Nana_bruna&ved=0ahUKEwiC6trP8f3MAhUF7BQKHZ-VDikQFggbMAA&usg=AFQjCNEB3wTBwjfxil6ZXKCrbFRR-ZdxbA&sig2=htdwzCa9s2ca4CdN8ggqfQ). Oppure alle nane rosse (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Nana_rossa&ved=0ahUKEwiuo6Xx8f3MAhWFPRQKHfDdA48QFggaMAA&usg=AFQjCNGUHzoeV61dakS2i2fVedLOO37Wiw&sig2=4YaiSmuicfs7XsMN2fudEA) che costituiscono il 67,5% delle stelle della Via Lattea - ma si pensa possano arrivare addirittura all 80% -

La maggior parte degli oggetti del cielo sono invisibili o quasi !


Se fossero abbastanza comuni non potrebbero essi stessi essere un componente della materia oscura?

No !! Ne nane brune, ne nane rosse, ne pianeti vaganti, ne mini buchi neri.

Materia oscura : WIMP (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Wimp_(fisica)&ved=0ahUKEwjTi6C38v3MAhUG7xQKHaHbDyEQFggaMAA&usg=AFQjCNHbrwjZ8SUeIUMqmAXa-cDTFiBEiw&sig2=Z9I5f9End3pQLgLrYMlqGA) ...

[Morimondo]

La maggior parte degli oggetti del cielo sono invisibili o quasi !
No !! Ne nane brune, ne nane rosse, ne pianeti vaganti, ne mini buchi neri.

Un buco nero mini, (ma esistono?), medio, grande o super massiccio una volta esaurita la materia che alimenta il suo disco di accrescimento cessa di aumentare e soprattutto di essere visibile, permangono pero sempre i suoi effetti gravitazionali e non è escluso che si riaccenda se gli arriva a tiro nuova materia per ripristinare un disco di accrescimento.
Un buco nero silente, senza disco di accrescimento è dunque invisibile ma è stato fatto con materia barionica, perchè non potrebbe essere un candidato o un ingrediente delle materia oscura?
Secondo Lo ha detto RED :) (https://it.wikipedia.org/wiki/Quasar#Modello_attuale_dei_quasar) nelle prime fasi dell'universo, sempre comunque nona era, la materia era cosi densa che si sono formati molti buchi neri supermassicci, noi possiamo ipotizzarlo per i quasars.
Ci sono circa 80 quasars ma non tutti hanno redshift cosmologico quindi non tutti risalgono ai primoirdi dell'universo, è vero che la maggior parte potrebbe aver superato l'orizzonte dell'universo oservabile ma comunqua sono pochi.
I quasar che hanno perso il disco di accrescimento sono invisibili, quelli che potrebbero essere negli spazi intergalattici perchè non potrebbero essere parte della materia oscura che se non è responsabile dei moti stellari potrebbe invece legare tra loro le galassie degli ammassi.




un grazie a @rednesslight alias Paolo per avermi spiegato con infinita pazienza a fare un Qui:biggrin:

[DarknessLight]

Un buco nero mini, (ma esistono?)

Ecco https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Micro_buco_nero&ved=0ahUKEwjeqfSHiP_MAhWHtxQKHRRxDMEQFggbMAA&usg=AFQjCNEKAkJoZHOqSMCCBN3gsEyRwm_bQQ&sig2=a4aj23z8MZ_n2EDeCaHdwQ


Un buco nero silente, senza disco di accrescimento è dunque invisibile ma è stato fatto con materia barionica, perchè non potrebbe essere un candidato o un ingrediente delle materia oscura?

Io non lo so. Non lo so perché non possono essere candidati alla materia oscura. Forse dipende dalla distribuzione della materia oscura, disposta sui bordi esterni delle galassie, che fa dunque pensare ad un tipo di materia freddo che non risente per nulla della radiazione elettromagnetica.

Ma ricordo che Enrico disse più volte che i migliori candidati al ruolo di materia oscura sono le WIMP, ovvero delle ipotetiche particelle dotate di massa https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Wimp_(fisica)&ved=0ahUKEwi7hKbpiP_MAhVBOxQKHSuYDvwQFggaMAA&usg=AFQjCNHbrwjZ8SUeIUMqmAXa-cDTFiBEiw&sig2=TiacrFZ0IhxCT0AB2fRYog


Secondo Lo ha detto RED :) (https://it.wikipedia.org/wiki/Quasar#Modello_attuale_dei_quasar) nelle prime fasi dell'universo, sempre comunque nona era, la materia era cosi densa che si sono formati molti buchi neri supermassicci, noi possiamo ipotizzarlo per i quasars.

In quell epoca si sono formati anche dei Micro buchi neri... essi però evaporano velocemente. Più sono piccoli più evaporano velocemente in un lampo di raggi gamma.


Ci sono circa 80 quasars ma non tutti hanno redshift cosmologico quindi non tutti risalgono ai primoirdi dell'universo, è vero che la maggior parte potrebbe aver superato l'orizzonte dell'universo oservabile ma comunqua sono pochi.
I quasar che hanno perso il disco di accrescimento sono invisibili, quelli che potrebbero essere negli spazi intergalattici perchè non potrebbero essere parte della materia oscura che se non è responsabile dei moti stellari potrebbe invece legare tra loro le galassie degli ammassi.

Morimondo, i quasar sono galassie attive che fuggono ai bordi dell Universo osservabile.
La materia oscura invece è un'alone di materia fredda che interagisce gravitazionalmente con quella barionica e che si trova distribuita intorno alle galassie, agli ammassi, ai super ammassi.

Sono due cose diverse !! Fattene una ragione !! :biggrin:

[DarknessLight]

una nube di gas che contiene anche elementi pesanti frutto di supernove nel corso della genesi nel disco di accrescimento che fine fanno gli elementi pesanti?

Le stelle di seconda, terza, ecc... generazione contengono anche elementi pesanti. Ok.

Ma la materia all interno delle stelle si trova allo stato di plasma, ovvero gas ionizzato, e non ha nulla a che vedere con i classici nuclei solidi, liquidi o viscosi tipici dei pianeti.

Comunque all interno delle stelle la materia si dispone a strati concentrici a seconda del peso atomico del materiale. All esterno idrogeno, sotto elio, sotto ancora carbonio, poi neon eccetera fino al nucleo ferroso che segna anche il termine dell attività vitale dell astro.

Per capirci ...
18224

[Morimondo]

Morimondo, i quasar sono galassie attive che fuggono ai bordi dell Universo osservabile.

Mi sono spiegato male.

Si è parla di formazione di buchi neri supermassicci che avrebbero concorso alla formazione di galassie, alcuni di questi in alcune fasi erano visibili a causa di un disco di accrescimento, disco che scomparirà una volta finita la materia nei pressi. Allora il quasar (buco nero supermassiccio con disco di accrescimento) ritorna a essere un semplice buco nero super massiccio,

Tutti i buchi neri super massicci hanno originato galassie? Non potrebbero essersi risucchiato tutto e non aver generato una galassia?

Data la densità della materia di allora non potrebbe essere la formazione di una galassia un fenomeno poco frequente e quindi esserci molti più buchi neri super massicci isolati, quindi senza una galassia attorno e senza disco di accrescimento?

Questi ultimi, sterili, isolati, ormai invisibili ma in gran numero non potrebbero avere effetti gravitazionali nella coesione degli ammassi di galassie?

[Red Hanuman]

Red, sicuro che non esiste un limite minimo inferiore affinché si formi un gigante gassoso ?

Se la massa del pianeta è troppo ridotta il gas sfugge...

E' vero, ma la fuga del gas è in relazione anche alla temperatura del gas stesso.
Un grosso pianeta roccioso nato vicino al suo sole non può trattenere il gas; il medesimo pianeta nato ad una distanza maggiore può farlo... ;)

[Red Hanuman]

Quindi le lune di Giove probabilmente erano dei mini pianeti gassosi ma hanno perso il loro gas, quindi esiste un limite minimo di massa per formare un un pianeta gassoso, ma non possono esistere pianeti gassosi senza un nocciolo roccioso?

Sembra ci siano due modi per dar vita ad un pianeta gassoso: il primo comprende la formazione di un nucleo roccioso, il quale attira il gas. L'altro implica un collasso di una nube di gas, ma dovrebbe riguardare più che altro le nane brune.

Le lune si formano nella stessa zona del pianeta gassoso, ma debbono superare una massa critica per trattenere il gas.

La massa critica dipende dalla posizione nel sistema, cioè dalla distanza dal sole. Più si è distanti, minore la temperatura e maggiore è la probabilità di trattenere il gas.


Quando una stella si accende perché supera la massa critica perché si avviaono le reazioni termonucleari deve per forza avere un nucleo roccioso?

No, la stella si forma dal collasso diretto della nube, e non ha bisogno di un nucleo roccioso.
Le reazioni nucleari partono quando nel core della stella si raggiungono le giuste temperature e pressioni.;)

[Red Hanuman]

certamente non quelle che si sono generate da una nube di solo idrogeno ma una nube di gas che contiene anche elementi pesanti frutto di supernove nel corso della genesi nel disco di accrescimento che fine fanno gli elementi pesanti?

Rimangono all'interno delle stelle, inglobate nel resto durante la loro formazione. Tieni conto che l'idrogeno, l'elio e il litio (questi ultimi in misura molto minore rispetto all'idrogeno) sono preponderanti nell'universo, il resto sono solo traccie...

[Red Hanuman]

Tutti i buchi neri super massicci hanno originato galassie? Non potrebbero essersi risucchiato tutto e non aver generato una galassia?
Difficile, perchè comunque la nube in cui si formano è soggetta a turbolenza, la quale porta ad una rotazione intorno al BN, e prima o poi la forza centrifuga contrasta la forza di gravità del BN, almeno ad una certa distanza.
Non è impossibile, però...

[DarknessLight]

la stella si forma dal collasso diretto della nube, e non ha bisogno di un nucleo roccioso.
Le reazioni nucleari partono quando nel core della stella si raggiungono le giuste temperature e pressioni.

Per aggiungere qualche ulteriore informazione ...

Le pressioni e le temperature necessarie ad accendere una stella servono appunto per innescare i cicli di fusione nucleare - ad esempio il ciclo p-p (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Catena_protone-protone&ved=0ahUKEwiRstXjqP_MAhXLCBoKHWd7CcMQFggbMAA&usg=AFQjCNEfwSUSWZ3z6bDsxpijnegE5xeU0w&sig2=-3iTHbDsW85SyY2KSXvhtg) oppure il ciclo CNO (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_carbonio-azoto&ved=0ahUKEwjqjPmHqf_MAhXMvBoKHecuCnMQFggaMAA&usg=AFQjCNHnWLZUUANhYK3dP-YMwH5QP20o1Q&sig2=8Vdz6qcPCs_AWpWJRnqfjw) -

Perché si inneschi una reazione di fusione nucleare (ad esempio nel caso del ciclo protone-protone) serve che due nuclei atomici (o in caso due protoni singoli) riescano a vincere la forza di repulsione elettrostatica che li tiene a distanza - e questo può avvenire solamente attraverso l effetto tunnel (https://www.google.it/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_tunnel&ved=0ahUKEwix2MCJqv_MAhXHiRoKHSeUC6cQFggbMAA&usg=AFQjCNGaakIh2HEg61q5hIhshAJvGACWsA&sig2=3oVFv7YRBCoZ6j4Rwu7nUw), un fenomeno quantistico per cui una particella possiede sempre una probabilità finita ma infinitamente piccola di superare una qualsiasi barriera anche ad energia infinita. Questo effetto tra l altro spiega anche l evaporazione dei BH tramite la radiazione di Hawking -

Con l effetto tunnel un protone riesce a superare la barriera elettrostatica che lo separa dall altro protone e riesce ad avvicinarsi a tal punto da entrare nel regno delle interazioni nucleari ... a questo punto avviene la fusione dei nuclei e la produzione di elio.

Ecco il ciclo p-p
18230

Le temperature e le pressioni necessarie ad innescare l effetto tunnel sono astrali. Parliamo di un minimo di 10 milioni di gradi Kelvin.

Come per le reazioni chimiche, anche la fusione nucleare possiede una sua cinetica e dunque un tempo di reazione.
Il ciclo p-p per innescarsi necessità di 1 miliardo di anni.