Gigantul de gheață (găsit și Neptun rece ) - o clasă de planete gigantice , care constau în principal din elemente mai grele decât hidrogenul și heliul . Doi giganți de gheață sunt cunoscuți în sistemul solar: Uranus și Neptun .
În astrofizică, substanțele cu temperaturi de îngheț peste sau de ordinul a 100 K - în special apa , metanul și amoniacul - sunt numite „gheață”. Din acest motiv, numele giganților de gheață a fost atașat și planetelor, în ciuda faptului că aceste elemente sunt într-o stare de fluid supercritic acolo [1] .
Giganții de gheață sunt un subtip de planete gigantice împreună cu giganții gazosi . Giganții de gheață și gaze diferă în principal prin compoziția chimică .
În ceea ce privește formarea planetelor terestre și a giganților gazoși, în comunitatea științifică s-a dezvoltat un punct de vedere mai mult sau mai puțin unitar. Originea planetelor terestre se explică prin acumularea planetezimale în discul protoplanetar și a giganților gazoși prin același proces cu formarea unui nucleu cu o masă de 10 mase Pământului, după care gazul din jur s-a acumulat.
Cu giganții de gheață, situația este mult mai complicată: este imposibil de explicat formarea lor printr-un proces similar, în special din cauza distanței de la Soare și a influenței lui Jupiter, iar un alt model complet nu a fost încă creat. Deci, conform uneia dintre ipoteze, Uranus și Neptun s-au născut între orbitele lui Jupiter și Saturn, după care au fost aruncați de gravitația lor pe orbite mai îndepărtate. Potrivit altuia, discul protoplanetar a fost inițial neomogen și, la distanțe mari de Soare , nu a avut loc acreția, ci o prăbușire gravitațională a aglomerări mai dense de materie [2] .
Giganții de gheață tind să fie mai puțin masivi și mai mici decât giganții gazosi. Temperatura de pe suprafața lor nu depășește -200 °C [3] .
Spre deosebire de giganții gazosi, giganții de gheață, precum Uranus și Neptun din sistemul solar, au o fracție de masă de hidrogen și heliu de 15-20% [3] , în timp ce Jupiter și Saturn (giganții gazosi) au mai mult de 90% [4 ] . La giganții de gheață, mantaua este compusă predominant din metan și amoniac , iar hidrogenul pur este prezent doar mai aproape de suprafață.
În interiorul giganților de gheață, presiunea atinge câteva sute de GPa , iar temperatura ajunge la câteva mii de °K .
Câmpurile magnetice sunt vizibile și înclinate. Intensitatea lor este mai mică decât cea a câmpurilor magnetice ale giganților gazosi, iar câmpurile lui Uranus și Neptun sunt de 50, respectiv de 25 de ori mai puternice decât cele ale pământului. Se crede că câmpurile magnetice ale unor astfel de planete sunt cauzate de mișcarea convectivă a materiei din manta [5] .
Straturile exterioare ale giganților de gheață au multe în comun cu cele ale giganților gazosi. Există vânturi puternice de lungă durată la ecuator, celule polare și alte fenomene. De exemplu, pe Neptun, cel mai vizibil fenomen atmosferic a fost Marea Pată Întunecată .
Prezența unor astfel de planete în afara sistemului solar sugerează că acesta este un tip destul de comun de obiecte în galaxie . Un exemplu de exoplanetă gigantică de gheață este exoplaneta OGLE-2008-BLG-092L b [6] .