Los secretos que esconde la atmósfera del planeta más grande del sistema solar

La atmósfera de Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, tiene una composición extraña, pero esto podría explicarse, según un estudio, si se hubiera formado más lejos del Sol que donde orbita hoy.

Meritxell Bernal

El hemisferio sur de Júpiter se muestra en esta imagen de la misión Juno de la NASA.
El hemisferio sur de Júpiter se muestra en esta imagen de la misión Juno de la NASA.

Los científicos saben, desde la misión Galileo de la NASA en la década de 1990, que la atmósfera del planeta más grande del sistema solar contiene elementos químicos más pesados, elementos con más protones en sus núcleos, que el propio Sol. Eso significa que ésta también tiene una mayor proporción de elementos más pesados ​​que el material del que se formó el planeta hace unos 4.500 millones de años. Por cada átomo de hidrógeno, hay más de oxígeno o carbono en la atmósfera de Júpiter que en el Sol.

Un nuevo estudio sugiere que esta extraña composición química podría explicarse si el gigante gaseoso se formó cuatro veces más lejos del Sol que donde orbita actualmente. Tal origen no sería tan sorprendente, ya que los científicos saben que los planetas migran con frecuencia durante su formación. Ese movimiento generalmente se desencadena por la interacción gravitatoria entre el disco de material del que surgen de una estrella y la estrella misma.

Embriones planetarios

Usando modelos informáticos de formación planetaria, el nuevo estudio encontró que un Júpiter formado tan lejos del Sol alcanzaría el tamaño justo para atraer a muchos de lo que los científicos llaman planetesimales. Estos embriones planetarios se forman en los mismos discos de escombros que los planetas, y más tarde en la formación de un sistema.

"Si Júpiter migró de, por ejemplo, 20 unidades astronómicas a donde está hoy en cinco unidades astronómicas, podría haber acumulado suficiente material durante las últimas fases de su formación"

"Si Júpiter migró de, por ejemplo, 20 unidades astronómicas a donde está hoy en cinco unidades astronómicas, podría haber acumulado suficiente material durante las últimas fases de su formación", dijo Ravit Helled, científico planetario de la Universidad de Zúrich en Suiza y coautor del estudio, a Space.com. "En realidad, no tiene que acumular demasiado material, solo necesita hacerlo lo suficientemente tarde", agregó.

La acumulación tardía es importante. Si los planetesimales golpearon al Júpiter naciente demasiado pronto, los elementos más pesados ​​que contenían se habrían acumulado más cerca del interior del planeta, donde habrían sido invisibles para la misión Galileo.

Júpiter y su satélite Gaímede en el espacio exterior.
Júpiter y su satélite Gaímede en el espacio exterior.

Aún más extraño es que la actual misión de la NASA al planeta más grande del sistema solar, Juno, ha entregado mediciones del campo de gravedad de éste, las variaciones en las fuerzas gravitatorias ejercidas por el planeta, que tampoco parecen coincidir con las observaciones de Galileo.

"Encontramos que los modelos de estructura que se ajustan al campo de gravedad de Júpiter medido por Juno predicen que la parte exterior del planeta en realidad no debería tener muchos elementos pesados", señaló Helled. "No se ajusta al campo de gravedad tener muchos elementos pesados".

"Sabemos por Juno que Júpiter no es completamente convectivo, el material no está completamente mezclado"

Helled agregó que esos elementos pesados ​​solo permanecerían en las capas superiores de la atmósfera del planeta después de los impactos planetesimales, porque éste no está mezclado correctamente.

"Sabemos por Juno que Júpiter no es completamente convectivo, el material no está completamente mezclado", indicó Helled. "Así que nuestra idea es que esta región exterior no necesariamente se comunica con el interior profundo", añadió.

Todavía hay mucho que los científicos no entienden sobre la evolución del planeta más grande del sistema solar, pero los conocimientos sobre su formación también ayudarán a mejorar la comprensión de la formación de planetas gigantes alrededor de otras estrellas, concluyó Helled.

El estudio fue aceptado para su publicación en Astrophysical Journal y se publicó en el repositorio en línea arXiv.org el 15 de febrero.

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