I pianeti del nostro sistema solare si presentano in due forme: alcuni sono rocciosi e altri gassosi. Mentre tutte le lune nel nostro sistema solare sono rocciose. Ci sono alcune ottime ragioni per cui nessuna luna vicina è gassosa. E mentre non abbiamo trovato una luna gassosa oltre il nostro sistema solare, potrebbe essere possibile nelle giuste condizioni, ha affermato Jonathan Lunine, presidente del Dipartimento di Astronomia della Cornell University.
In particolare, dipenderebbe dalla massa della luna, dalla sua temperatura circostante e dall'influenza delle forze di marea, cioè l'attrazione gravitazionale di un corpo vicino, come il suo pianeta ospite. Per illustrare come queste condizioni potrebbero influenzare una luna gassosa, immagina che la composizione rocciosa della nostra luna sia stata sostituita con idrogeno puro. L'idrogeno gassoso è molto meno denso della roccia, quindi immediatamente la luna crescerebbe fino a circa le dimensioni della Terra, ha spiegato Lunine.
In effetti, l'enorme dimensione dei giganti gassosi come Giove è una delle ragioni per cui possono esistere. Se fossero troppo piccoli, la forza di gravità non sarebbe abbastanza potente da tenere insieme quegli elementi leggeri. Ma le dimensioni non sono l'unico fattore in gioco; c'è anche la temperatura. "Prendiamo la luna così com'è, come una roccia", ha spiegato Lunine a Live Science. "E poi mettiamo un'atmosfera di idrogeno intorno ad esso. Sappiamo che l'atmosfera di idrogeno sfuggirà molto rapidamente solo a causa degli effetti termici". In altre parole, il calore del sole farebbe evaporare l'idrogeno.
"E quindi quello che mi direbbe è che una luna terrestre interamente composta da idrogeno alla distanza della Terra dal sole non sarà stabile", ha affermato Lunine. Questo è vero anche fino all'orbita di Plutone, ha aggiunto. Ma anche se la nostra luna gassosa immaginaria avesse le dimensioni della Terra e la temperatura circostante fosse molto fredda, il suo pianeta ospite probabilmente la farebbe a pezzi.
"La luna della Terra è soggetta alle forze di marea della Terra", ha spiegato Lunine. "Quindi in realtà non è una sfera. È attirato un po', ma non viene distrutto perché ha una certa forza materiale ad esso associata". Questo non è il caso dell'ipotetica luna gassosa. "Poiché è un gas e non un solido, anche se fa molto freddo, se orbita intorno a qualcos'altro, verrà spogliato e fatto a pezzi dalle maree", ha dichiarato Lunine. Quindi, come potrebbe mai essere possibile una luna gassosa? Il sistema luna-pianeta dovrebbe essere molto distante e freddo, o molto grande.
"Se ha le dimensioni della nostra luna, ovunque nel nostro sistema solare, non funzionerà bene", ha affermato Lunine. Ipotizzando invece qualcosa di molto grande, come un Nettuno attorno a un Giove, allora certo, potrebbe esistere come luna gassosa. In tal caso, le forze gravitazionali che tengono insieme questi enormi corpi probabilmente impedirebbero alle forze di marea di distruggere la luna delle dimensioni di Nettuno. "Potrebbe essere perfettamente stabile", ha spiegato Lunine.