בשנות ה-60 החלו האסטרונומים להתבונן בשמיים במכשירים רגישים לאינפרה-אדום. ה"צבע" החדש הזה של האור נתן לנו מבט חדש לגמרי על מערכת השמש, ובמיוחד על ענקי הגז. כשאנחנו מסתכלים בלילה בעין על הפלנטות, רוב האור שאנחנו רואים הוא אור שמש מוחזר. באינפרה-אדום המצב שונה מעט: באורכי הגל האלה, שכל גוף חם פולט, ענקי הגז פולטים למעשה יותר אנרגיה ממה שהם מקבלים מהשמש! מצדק אפשר אף לקלוט גלי רדיו בעזרת גלאי רדיו פשוט. אורך הגל שבו קרינת החום של גוף חזקה ביותר תלוי בטמפרטורה שלו: ככל שהגוף חם יותר, אורך הגל קצר יותר. לכן גופים בטמפרטורה של כמה מאות קלווין, כמו פלנטות, פולטים בעיקר קרינה אינפרה-אדומה, ואילו גופים בטמפרטורה של אלפי קלווין, כמו פני כוכבים, פולטים בעיקר אור נראה.
באדיבות NASA
מקור הקרינה האינפרה-אדומה שונה מעולם לעולם. יש עדויות לחום שנשאר מהיווצרות הפלנטות, לחום מהתכווצות כבידתית, ולחום שמשתחרר מ"גשמים" מסוגים שונים. בצדק נראה שהחום נשאר מהיווצרות הפלנטה: צדק נוצר חם, וכמו עוגה גדולה שמתקררת על המדף, לפלנטה הגדולה הזו ייקח זמן רב להתקרר. שבתאי קטן בהרבה מצדק, אבל באופן מוזר יש לו, יחסית, עודף חום גדול אפילו יותר. כפלנטה קטנה ורחוקה יותר, היה צריך להיות לו פחות עודף חום, אילו המקור היחיד היה היווצרותו. ההשערה היא שבעומק שבתאי, בשכבה שבה המימן נעשה מתכתי, ההליום כבר אינו מתערבב עם המימן, אלא נפרד ממנו לטיפות ויורד כ"גשם" כלפי מטה. כשטיפות ההליום שוקעות, כוח המשיכה מאיץ אותן, והחיכוך וההתנגשויות עם המימן שסביבן הופכים את האנרגיה הזו לחום – ומכאן עודף האנרגיה של שבתאי.
המצב בנפטון מסובך יותר, ויש כמה השערות. לפי השערה אחת, בראשית ימיו התנגשו בנפטון שביטים וגופים אחרים רבים, והחומר הזה עדיין מתכווץ בהשפעת הכבידה, ובהתכווצותו פולט חום. לפי השערה אחרת, שמבוססת על ניסויים של ריימונד ג'נלוז ולורה בנדטי, בעומק נפטון "יורד גשם של יהלומים": בלחץ העצום המתאן מתפרק, והפחמן שבו מתגבש ליהלומים, או לפחות לאבקת יהלום. כשהחומר הזה שוקע, הוא משחרר חום, בדומה לגשם ההליום בשבתאי. מעניין שלאורנוס כמעט אין עודף חום (אם כי ניתוח מחודש של הנתונים ב-2025 מצא שהוא פולט כ-10%–15% יותר אנרגיה ממה שהוא מקבל). ייתכן שההבדל בעודף החום בין אורנוס לנפטון הוא אחת הסיבות להבדלים במראה שלהם.
באדיבות National Radio Astronomy Observatory
גם להתכווצות כבידתית של הגופים הגזיים יש תפקיד, אף שאינה המנגנון העיקרי ליצירת עודף החום. כשהפלנטות הענקיות נוצרו, כוח המשיכה גרם להן להתכווץ, והוא עדיין גורם להן להתכווץ, אם כי בקצב איטי בהרבה. בפלנטה מתכווצת, האנרגיה הפוטנציאלית הכבידתית קטנה, וההתכווצות הופכת אותה לחום: כל גז שנדחס מתחמם. נסו את זה במשאבת אופניים: חסמו את הפתח ולחצו חזק על הבוכנה במשך זמן מה. האוויר בתוך המשאבה יתחמם, והגליל יתחיל להרגיש חם. לסיכום, פליטת החום מענקי הגז:
• צדק: מקרין פי 1.5–2 מהאנרגיה שהוא מקבל מהשמש. העודף נשאר מזמן היווצרות הפלנטה ("מודל העוגה המתקררת").
• שבתאי: מקרין פי 2–3 מהאנרגיה שהוא מקבל מהשמש. העודף נובע כנראה מ"גשם" ההליום בעומק הפלנטה.
• נפטון: מקרין פי 2.6 מהאנרגיה שהוא מקבל מהשמש. העודף נובע אולי מ"גשם" של יהלומים, או מהתכווצות כבידתית של חומר שפגע בנפטון בראשית ימי מערכת השמש.
• אורנוס: מקרין פי 1.06 בלבד (לפי ניתוח חדש, עד פי 1.15) מהאנרגיה שהוא מקבל מהשמש. העודף הקטן נשאר מזמן היווצרות הפלנטה.
→ הסעיף הקודם: 7.4 המבנה הפנימי של ענקי הגז | הסעיף הבא: 7.6 היש חיים בענקי הגז? ←