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Dic 20 2011

¿Se está comiendo Júpiter su propio núcleo?

Júpiter puede ser víctima de su propio éxito. Nuevo cálculos indican que el planeta más grande de nuestro Sistema Solar, que pesa dos veces más que el resto de planetas juntos, ha destruido parte de su núcleo central. Irónicamente, los culpables son el hidrógeno y el helio que convirtieron a Júpiter en un gigante gaseoso, cuando la gravedad del núcleo atrajo a estos elementos para formar el planeta. El estudio sugiere que no en todos los planetas extrasolares masivos existe un núcleo.
Los astrónomos llaman a Júpiter gigante gaseoso, ya que está compuesto principalmente por hidrógeno y helio, que son gases en la Tierra. En Júpiter, sin embargo, la enorme presión que ejerce la gravedad del planeta licua la mayor parte del hidrógeno en un líquido metálico que conduce la electricidad. El hidrógeno y el helio rodean un núcleo central de hierro, roca y hielo. El núcleo, que pesa aproximadamente 10 veces más que la Tierra, es un componente pequeño en un planeta que pesa 318 Tierras.
Ahora los científicos planetarios Hugh Wilson y Burkhard Militzer, de la Universidad Berkeley, han realizado cálculos para ver qué sucede cuando el óxido de magnesio (MgO), un ingrediente clave en el núcleo rocoso de Júpiter, se sumerge en un líquido de hidrógeno y helio situado en el corazón del planeta. La temperatura allí es de aproximadamente 16.000 grados Kelvin, más caliente que la superficie de nuestro Sol, y la presión ronda las 40 millones de atmósferas. Estas condiciones son tan extremas que ningún experimento puede reproducirlas.
De acuerdo con los cálculos del equipo, el MgO tiene una solubilidad muy alta. Esto significa que la roca sólida del núcleo de Júpiter se disuelve en líquidos, tal y como informaron los investigadores en un artículo enviado a Physical Review Letters, si bien la tasa exacta de la erosión es desconocida. Wilson y Militzer habían calculado anteriormente que el hielo en el núcleo también se disuelve. Por lo tanto, el núcleo actual de Júpiter no puede ser tan grande como lo fue cuando se formó el planeta.
El científico planetario David Stevenson, del Instituto de Tecnología de California, dice que el nuevo trabajo es importante porque los científicos quieren entender cómo ha cambiado Júpiter con el tiempo. “Si podemos hacerlo, entonces podemos hacer una declaración muy útil acerca de lo que era Júpiter”, dice Stevenson. “¿Tenía un núcleo importante en ese momento? Si es así, ¿Qué masa tuvo? ¿ 10 masas terrestres, 15, 5?” En 2016, la nave espacial Juno comenzará a orbitar Júpiter y proporcionará datos sobre el actual interior del planeta midiendo su campo gravitatorio.
Jonathan Fortney, científico planetario de la Universidad de California, también comenta la importancia del nuevo trabajo. Pero la gran pregunta sigue siendo: ¿Es la convección en el interior lo suficientemente vigorosa como para disolver el material del núcleo de Júpiter y arrojarlo a la envoltura de hidrógeno y helio? Si es así, entonces el núcleo de Júpiter es más pequeño de lo que era al nacer. Si no, entonces la roca disuelta y el hielo sólo permanecerán en el centro de Júpiter, pero el límite entre el núcleo y el manto puede ser menos claro de lo que se había pensado.
Sin embargo, dice Fortney, “creo que hemos avanzado mucho más en el último año que en los últimos 20 años”, gracias a Wilson y los cálculos de Militzer. Estos cálculos tienen implicaciones mucho más allá de Júpiter. Muchos de los planetas que orbitan otras estrellas son más masivos que Júpiter, por lo que sus núcleos son aún más calientes. “Para estos planetas, la erosión del núcleo sería más rápida”, dice Militzer, lo que significa que los gigantes gaseosos varias veces más pesados que Júpiter pueden estar completamente sin núcleo, cambiando el punto de vista científicos sostenido durante mucho tiempo sobre estos mundos distantes.
Más información en el enlace.

2 comentarios

  1. Kerchak

    Verónica, creo que apuntas a que la esperanza pasa por los datos que Juno proporcione en 2016, mientras tanto todo son cálculos demasiado complejos. Por otra parte y desde mi punto de vista personal, esto puede explicar el origen de algunas supertierras descubiertas por el Kepler.

  2. Francisco Sevilla

    Hola Kerchak,

    Efectivamente yo creo, que el entender correctamente la evolución de los planetas en sus diferentes configuraciones (telúrico, gigantes gaseosos o gigantes de hielo como en nuestro Sistema Solar, o la gran variedad de diferentes configuración que se están encontrando alrededor de otras estrellas) aún llevará mucho tiempo, y no una década, si no mucho más. Desde luego la misión Juno será vital para entender mejor Júpiter.

    Desde luego constantemente los nuevos descubrimientos de exoplanetas creo que abren más el abanico de posibilidades y que los viejos modelos por los que se creía que evolucionan los sistemas planetarios, tienen que ser revisados.

    Saludos!

    Fran

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