Júpiter, nombrado así en honor al dios supremo romano, es el quinto planeta en el Sistema Solar según su distancia al Sol y es el más grande de todos. A diferencia de la Tierra, Júpiter no tiene una superficie sólida. Su núcleo de roca y hielo está envuelto en una atmósfera densa compuesta principalmente de hidrógeno y helio, por lo que lo clasificamos como un gigante gaseoso. Las capas externas de la atmósfera joviana contienen grandes cantidades de amoniaco y agua, lo cual le da al planeta su aspecto característico rojo y amarillo. La atmósfera de Júpiter es una región altamente activa con enormes remolinos, ciclones y anticiclones, de los que el más famoso es conocido como la Gran Mancha Roja, observada por primera vez hace 370 años por Robert Hooke.
Júpiter fue de los primeros planetas en el Sistema Solar en formarse. Se piensa que su formación ocurrió en dos etapas importantes: inicialmente se consolidó un núcleo sólido que entonces comenzó a atraer grandes cantidades de gas que acabó siendo su inmensa atmósfera. Los telescopios sólo permiten observar las capas externas de ésta, por lo que los científicos han elaborado complejos modelos matemáticos para determinar la estructura interior del planeta.
Para poner a prueba a los modelos teóricos, los científicos han usado los datos obtenidos por las misiones espaciales en órbita alrededor de Júpiter. Una de ellas es la misión Juno de la NASA que fue lanzada en 2011. Entre sus tareas más importantes, Juno realizó mediciones precisas del campo gravitacional del planeta con el fin de poder determinar la distribución del material rocoso que se encuentra en el interior joviano.
Recientemente, un grupo de científicos, liderado por Yamila Miguel, una astrofísica de la Universidad de Leiden, Países Bajos, publicó un artículo en la revista Astronomy & Astrophysics en el que usaron los datos de Juno para elaborar un nuevo modelo teórico que dice que la cantidad de elementos pesados en el interior del planeta equivale a entre 11 y 30 masas de la Tierra y que la masa del núcleo joviano es 7 veces mayor a la de nuestro planeta. Ambos valores son mucho más grandes de lo que se creía previamente. Estos resultados podrían confirmar o rechazar la validez de diferentes teorías de formación del planeta más grande del Sistema Solar.
Hasta el momento existen dos teorías dominantes sobre la formación de Júpiter. Ambas predicen que el núcleo joviano creció por medio de agregación de cuerpos pequeños, un proceso conocido como el acrecimiento o también la acreción. Sin embargo, las teorías difieren en cuanto al tamaño de cuerpos menores involucrados en este proceso.
La primera teoría establece que el núcleo joviano se formó por el acrecimiento de aerolitos, partículas sólidas con tamaños desde centímetros hasta algunos metros. Una vez que el núcleo acumuló suficiente masa, empezó a acumular grandes cantidades de gas. Cuando la cantidad del gas rebasó un cierto límite, se estableció una barrera de presión que detuvo la caída de los aerolitos sobre Júpiter, por lo que el núcleo dejó de crecer. Esta teoría predice una cantidad de elementos pesados y un núcleo mucho menor de los resultados arrojados por el modelo de Miguel y sus colaboradores.
La segunda teoría dice que el núcleo joviano se formó por el acrecimiento de los planetesimales. Éstos fueron cuerpos sólidos con diámetros de hasta 1 kilómetro. Los planetesimales tenían masas tan grandes que la barrera de presión ejercida por la envolvente gaseosa de Júpiter no pudo detener su caída hacia él. Según Miguel y colaboradores, los planetesimales siguieron aportando elementos pesados al planeta mucho tiempo después de la formación de la barrera, por lo que el núcleo joviano pudo adquirir un tamaño mayor.
Los científicos seguirán investigando el pasado intrigante de Júpiter. En caso de que la teoría del acrecimiento de los planetesimales resulte ser correcta, ésta también influirá a las teorías sobre la formación de otros gigantes gaseosos, como Saturno, Urano, Neptuno y muchos exoplanetas.
¿QUIERES SABER MÁS?
Revisa las
siguientes ligas:
