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Toutes les planètes de notre système solaire réémettent de l’énergie dans l’espace, mais les géantes gazeuses diffèrent considérablement dans leur production. Parmi les planètes extérieures, Saturne rayonne le plus d'énergie par rapport à sa taille, suivie de Jupiter et de Neptune, chacune émettant plus qu'elle n'en reçoit du Soleil. En revanche, Uranus n'émet qu'à peu près autant d'énergie que la Terre, ce qui en fait le monde extérieur le plus faible.
Au-delà de la ceinture d'astéroïdes, les planètes se sont formées à partir d'un mélange de glace, de roche, d'hydrogène et d'hélium. Un noyau dense de glace et de roche a d’abord émergé; l’attraction gravitationnelle a alors attiré de vastes enveloppes d’hydrogène et d’hélium. Ces gaz créent d’immenses pressions au niveau du noyau, le chauffant à des températures extrêmes. Le noyau de Jupiter, par exemple, est estimé à environ 36 000 K (64 000 °F). Dans de telles conditions, l'hydrogène passe à un état métallique à la fois sur Jupiter et sur Saturne.
Les confins extérieurs froids du système solaire (par exemple, la surface de Jupiter à –148°C, celle de Neptune à –214°C) signifient que ces planètes sont encore en train de se refroidir après leur formation. Jupiter, avec un volume plus grand que toutes les autres planètes réunies, rayonne environ 1,6 fois l'énergie solaire qu'elle reçoit. Cet excès provient de la chaleur résiduelle laissée par sa naissance.
Bien qu’elle soit plus petite et plus éloignée du Soleil, Saturne émet 2,3 fois l’énergie qu’elle absorbe. L’explication dominante implique la « pluie d’hélium » :à mesure que Saturne se refroidit, des gouttelettes d’hélium se forment et coulent vers le noyau. Leur descente génère un échauffement par friction, qui représente le surplus d’énergie de la planète et explique l’épuisement de l’hélium dans sa haute atmosphère.
Neptune, la planète la plus éloignée, rayonne 2,6 fois plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil. Bien que la production totale soit inférieure à celle de Saturne en raison de sa distance, cet excédent est notable. Une hypothèse est que le méthane à l’intérieur de Neptune serait converti en hydrocarbures et en diamant, libérant de l’énergie et créant éventuellement un océan de diamant liquide autour du noyau.
Uranus émet à peu près la même quantité d’énergie qu’elle reçoit, ce qui en fait la moins lumineuse des géantes gazeuses. Son inclinaison axiale unique et sa dynamique interne contribuent probablement à cette modeste production d'énergie.