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Júpiter a veces se llama una estrella fallida por una buena razón. El gigante gaseoso es el planeta más grande del sistema solar por un amplio margen y está compuesto principalmente de hidrógeno y helio al igual que el sol. Pero a pesar de que es 318 veces más grande que la Tierra, Júpiter no es lo suficientemente masivo como para que la gravedad desencadene la fusión nuclear, lo que lo habría elevado al estado estelar.

Las nubes multicolores y arremolinadas de Júpiter atraviesan este primer plano con colores mejorados tomado por la cámara de luz visible Junos en 2018. Crédito: f NASA/JPL-CALTECH/SwRI/MSSS.

El quinto planeta desde el sol tiene una atmósfera compuesta de alrededor de un 90 % de hidrógeno y alrededor de un 10 % de helio, con pequeñas cantidades de otros gases. Estos incluyen vapor de agua, metano, sulfuro de hidrógeno, neón, oxígeno, fosfina, carbono, etano, azufre y cristales de amoníaco, según los análisis espectrales del planeta.

La atmósfera no es uniforme y los gases se apilan uno encima del otro, formando múltiples capas que se extienden hacia abajo, incluida una capa de hidrógeno supercrítico (el punto donde no existen distintas fases líquidas y gaseosas).

Estas capas no están necesariamente vinculadas a las famosas rayas de Júpiter. Estos son en realidad el resultado de una combinación de una rotación rápida del planeta y diferencias dramáticas en la temperatura en varias regiones. La Tierra gira una vez cada 24 horas, mientras que Júpiter gira una vez cada 9,5 horas. Sin embargo, la superficie de la Tierra en el ecuador gira a unas 1000 millas por hora, mientras que las cimas de las nubes ecuatoriales de Júpiter se mueven a casi 28 000 millas por hora. El ecuador de Júpiter también se calienta más intensamente que en los polos. La física responsable de las rayas de Júpiter es bastante similar a la responsable de los vientos alisios cerca del ecuador y las corrientes en chorro cerca de los polos de la Tierra.

Pero a diferencia de la Tierra, Júpiter no tiene una superficie sólida, por lo que un visitante que viajara a través de la atmósfera joviana en una nave espacial simplemente la atravesaría como un cuchillo a través de la niebla. Sin embargo, a efectos prácticos, los científicos consideran la superficie de Júpiter como la línea geodésica donde la presión atmosférica es igual a la de la Tierra al nivel del mar, en este punto, la gravedad es 2,5 veces más poderosa que en la Tierra.

Sin embargo, esta hipotética nave espacial no solo terminaría en el otro lado del planeta si siguiera zigzagueando en línea recta en algún punto, sino que chocaría contra el núcleo de Júpiter, que se estima en unos 35.000 grados Celsius (63.000 grados Fahrenheit).

¿Júpiter tiene un núcleo sólido?

Los científicos aún no están seguros de cómo se ve este núcleo, ya que las nubes densas y arremolinadas obstruyen las observaciones. Pero hay razones para creer que Júpiter tiene un centro rocoso denso envuelto en una capa de hidrógeno metálico (una fase de hidrógeno en la que se comporta como un conductor eléctrico), con otra capa de hidrógeno molecular (H2 regular, gas dihidrógeno) en la parte superior.

La presencia de un núcleo rocoso también está respaldada por modelos de formación planetaria que muestran que un núcleo rocoso, o al menos helado, habría sido necesario en algún momento de la historia de los gigantes gaseosos.

Según un estudio de 1997, que realizó mediciones gravitatorias, el núcleo de Júpiter podría tener una masa de 12 a 45 veces la masa del planeta Tierra, eso es del 4% al 14% de la masa total de Júpiter.

Otra escuela de pensamiento sobre el núcleo de Júpiter sugiere que el gigante gaseoso carece de un núcleo rocoso. En cambio, cuando el planeta se formó hace miles de millones de años, una bolsa de gas simplemente colapsó sobre sí misma, creando un mundo de hidrógeno y helio más o menos puro.

Pero esta última hipótesis ha sido disipada desde entonces por la misión Juno. Lanzada en agosto de 2011, la nave espacial que lleva el nombre de la esposa de Júpiter en la mitología romana ha revelado numerosos secretos sobre Júpiter.

Al medir cómo el campo gravitatorio de los planetas aumentaba o disminuía la velocidad de la nave espacial, los científicos pudieron deducir cómo se distribuye la masa en las profundidades de Júpiter. Aunque no hay forma de mirar a través de las densas nubes arremolinadas de Júpiter, este ingenioso método confirmó que Júpiter sí tiene un núcleo, escribieron los científicos en la revista Nature . Además, en lugar de ser una bola compacta, el análisis mostró que el núcleo se parece más a una esfera difusa que se extiende por casi la mitad del diámetro de Júpiter.

Los científicos en realidad no saben por qué Júpiter tiene un núcleo tan atípico, pero cualquiera que sea la explicación, dice cómo se formó el planeta. Una posible explicación es que el Júpiter primitivo fue agitado por el impacto con otro enorme cuerpo protoplanetario. Otra explicación sería que Júpiter cambió de órbita y agregó más planetesimales al principio de su historia.

Sin embargo, esta idea mostró que todavía no sabemos mucho sobre los planetas gaseosos gigantes. Además de anular las suposiciones sobre el núcleo de Júpiter, la misión Juno también mostró que los extraños grupos de ciclones que azotan los polos norte y sur de los planetas son más caóticos de lo que se pensaba. Otra sorpresa fue el campo magnético de Júpiter, que resultó ser el doble de fuerte de lo que suponían los científicos.

Mientras Juno continúa su misión de explorar Júpiter y sus lunas, los científicos de la NASA esperan descubrir cosas nuevas y extrañas sobre Júpiter.

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