Tutti i pianeti del sistema solare irradiano energia nello spazio, ma i pianeti gioviani, che sono principalmente gassosi, irradiano più di quanto ricevono, e lo fanno tutti per ragioni diverse. Il pianeta che brilla di più, in relazione alle sue dimensioni, è Saturno, ma anche Giove e Nettuno irradiano molta più energia di quella che ricevono. Urano, uno strano pianeta per molti versi, risplende il meno di tutti i mondi esterni del sistema solare, emettendo tanta energia quanto la Terra.
Composizione dei pianeti esterni
I pianeti che si trovano oltre la fascia degli asteroidi si sono formati in modo diverso da quelli più vicini al sole. Un nucleo di ghiaccio e roccia probabilmente si formò per primo e, man mano che cresceva, la sua gravità attirò i gas di idrogeno ed elio che formano la maggior parte dell'atmosfera di ciascun pianeta. Man mano che questi gas si accumulavano, creavano un'enorme pressione al centro di ogni pianeta, che generava temperature elevate. Ad esempio, gli scienziati ritengono che la temperatura al centro di Giove sia di circa 36.000 kelvin (64.000 gradi Fahrenheit). Le temperature e le pressioni sono così alte nei nuclei di Giove e Saturno che l'idrogeno esiste allo stato metallico.
Il calore della formazione
Le temperature nelle zone più esterne del sistema solare sono fredde. La temperatura superficiale di Giove è di meno 148 gradi Celsius (meno 234 gradi Fahrenheit) e quella di Nettuno è di meno 214 gradi Celsius (meno 353 gradi Fahrenheit). Di conseguenza, i pianeti esterni si stanno raffreddando e parte dell'energia che irradiano è rimasta dalla loro formazione. Nel caso di Giove, che ha un volume maggiore di tutti gli altri pianeti messi insieme, questo l'energia residua gli consente di irradiarsi con un'energia che è circa 1,6 volte quella che riceve dal sole.
Saturno è più piccolo e più luminoso
Saturno è più piccolo di Giove e più lontano dal sole, quindi dovrebbe essere più tenue, ma in realtà brilla di un'energia che è 2,3 volte quella che riceve dal sole. Gli scienziati ritengono che questa energia extra derivi da un fenomeno chiamato pioggia di elio. Il raffreddamento più rapido di Saturno ha permesso la formazione di goccioline di elio nella sua atmosfera e, poiché sono più pesanti dell'idrogeno, cadono verso il centro del pianeta. L'attrito che generano mentre cadono nell'atmosfera spiega il calore extra. Questa spiegazione spiega anche la mancanza di elio nell'atmosfera superiore di Saturno.
Anche Nettuno si illumina
Nettuno è il pianeta più esterno e genera 2,6 volte più energia di quella che riceve dal sole. Tuttavia, poiché è così lontano dal sole e il calore del sole è così debole, questa produzione di energia è inferiore alla quantità di calore generata da Saturno. Si sa poco dei processi interni di Nettuno, ma una spiegazione per questo fenomeno è che il metano viene continuamente convertito in idrocarburi e diamante, che è una forma cristallina di carbonio. Questa conversione rilascia energia e potenzialmente ha anche creato un oceano di diamante liquido che circonda il nucleo del pianeta.