Più piccoli e più freddi dei giganti gassosi, Nettuno e Urano sono classificati come giganti del ghiaccio. C'è pochissima acqua sulle cime delle nuvole, ma la percentuale di acqua aumenta man mano che scendi verso il nucleo più pesante. Potrebbe esserci uno strato su Nettuno con una pressione e una temperatura sufficienti affinché l'acqua liquida si formi in vasti oceani? E se non Nettuno, che dire di un pianeta simile a Nettuno in orbita attorno a un'altra stella?
Innanzitutto, un po 'di Nettuno. Questo pianeta "gigante di ghiaccio" orbita attorno al Sole a una distanza di circa 30 UA (30 volte la distanza Terra-Sole). La sua temperatura superficiale è di 50 gradi sopra lo zero assoluto, ma le temperature aumentano mentre scendi attraverso le cime delle nuvole a causa del calore residuo della sua formazione. La sua atmosfera superiore è composta per l'80% di idrogeno e il 19% di elio con poche altre sostanze chimiche.
Tracce di acqua sono visibili nell'atmosfera superiore di Nettuno, ma gli astronomi credono che il rapporto dell'acqua aumenti mentre passi attraverso le cime delle nuvole. Gli scienziati planetari hanno teorizzato che l'acqua potrebbe esistere nel profondo del nucleo solido di Nettuno, in uno stato ionico, dove le temperature sono di migliaia di gradi Kelvin. Ma potrebbe esserci un punto più in alto, dove le temperature sono più fredde (meno di 800 K) e le pressioni più ragionevoli (meno di 20 kbar) potrebbero formarsi vasti oceani di acqua liquida.
Ma è un equilibrio difficile. La possibilità di formare un oceano dipende dalla miscela di acqua e gas nell'atmosfera alle giuste temperature. Mentre scendi nell'atmosfera, aumenta il rapporto tra acqua e idrogeno. Allo stesso tempo, l'acqua può condensarsi fuori dall'atmosfera solo quando le temperature sono abbastanza fredde. Se è troppo caldo o il rapporto dell'acqua è troppo basso, otterrai solo una base di nuvole, qualcosa come la nebbia sopra l'interno più solido di Nettuno.
Ma se le temperature sono abbastanza fredde alle giuste pressioni e c'è abbastanza acqua nell'atmosfera, dovrebbe condensarsi per formare uno strato oceanico prima dell'inizio delle nuvole.
I ricercatori Sloane J. Wiktorowicz e Andrew P. Ingersoll del California Institute of Technology di Pasadena hanno fatto i calcoli per Nettuno nel loro nuovo documento, Oceani di acqua liquida in Giganti di ghiaccio.
Secondo i dati raccolti da qui sulla Terra e sul veicolo spaziale Voyager, Nettuno è probabilmente troppo secco e troppo caldo per formare questi oceani. Wiktorowicz e Ingersoll hanno calcolato che a Nettuno esiste una probabilità di oceani inferiore al 15%. Ma man mano che Nettuno si raffredda nel tempo - forse tra circa un miliardo di anni - la probabilità che gli oceani d'acqua aumentino al 40%.
Nettuno potrebbe non essere un ottimo candidato, ma i pianeti extrasolari potrebbero adattarsi al conto. Man mano che le tecniche per la ricerca di pianeti extrasolari migliorano, gli astronomi dovrebbero essere alla ricerca di pianeti di classe Nettuno con temperature superficiali più fredde di Nettuno, ma un rapporto più elevato di acqua nell'atmosfera.
E questi dovrebbero essere più facili da individuare rispetto ai piccoli pianeti rocciosi vicini alle loro stelle madri.
