Júpiter resulta ser heterogéneo, la metalicidad da pistas sobre su origen

Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por la profesora Yamila Miguel (SRON/Observatorio de Leiden), descubrió que la envoltura gaseosa de Júpiter no tiene una distribución homogénea. La parte interior tiene más metales que las partes exteriores, sumando un total de entre 11 y 30 masas terrestres, lo que significa entre el 3% y el 9% de la masa total de Júpiter. Esta es una metalicidad lo suficientemente alta como para concluir que los cuerpos del tamaño de un kilómetro, los planetesimales, deben haber jugado un papel en la formación de Júpiter. El estudio se publica hoy en Astronomy & Astrophysics.

Cuando la misión espacial Juno de la NASA llegó a Júpiter en 2016, vislumbramos la notable belleza del planeta más grande de nuestro sistema solar. Además de la famosa Gran Mancha Roja, Júpiter está plagado de huracanes, lo que casi le da la apariencia y la mística de una pintura de Van Gogh. Sin embargo, la envoltura del planeta debajo de la delgada capa visible no es evidente de inmediato. Aun así, Juno puede pintarnos una imagen al sentir la atracción gravitatoria sobre diferentes lugares en Júpiter. Esto da a los astrónomos información sobre la composición del interior, que no es como lo que vemos en la superficie.

“Antes pensábamos que Júpiter tiene convección, como el agua hirviendo, por lo que se mezclaría completamente. Pero nuestro hallazgo muestra algo diferente«

Un equipo internacional de astrónomos, dirigido por Yamila Miguel, descubrió ahora que la envoltura gaseosa no es tan homogénea ni tan bien mezclada como se pensaba anteriormente. En cambio, tiene una mayor contracción de metales, elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, hacia el centro del planeta. Para llegar a sus conclusiones, el equipo construyó una serie de modelos teóricos que se adhieren a las restricciones de observación medidas por Juno.

El equipo estudió la distribución de los metales porque les da información sobre cómo se formó Júpiter. Los metales resultan no estar distribuidos homogéneamente a lo largo de la envoltura, con más en la parte interior que en las partes exteriores. El total suma entre 11 y 30 masas terrestres en metales.

Los planetesimales

Según Yamila Miguel, «hay dos mecanismos para que un gigante gaseoso como Júpiter adquiera metales durante su formación: a través de la acumulación de pequeños guijarros o de planetesimales más grandes. Sabemos que una vez que un planeta incipiente es lo suficientemente grande, comienza a expulsar guijarros. La riqueza de Los metales dentro de Júpiter que vemos ahora son imposibles de lograr antes de eso. Por lo tanto, podemos excluir el escenario con solo guijarros como sólidos durante la formación de Júpiter. Los planetesimales son demasiado grandes para ser bloqueados, por lo que deben haber jugado un papel«.

El hallazgo de que la parte interior de la envoltura tiene más elementos pesados que la parte exterior, significa que la abundancia disminuye hacia el exterior con un gradiente, en lugar de que haya una mezcla homogénea a lo largo de la envoltura. “Antes pensábamos que Júpiter tiene convección, como el agua hirviendo, por lo que se mezclaría completamente”, concluye Miguel. «Pero nuestro hallazgo muestra algo diferente«.

Fuente: Cornell University.