Ka-bam! Señales de un impacto gigante con Júpiter

Imagen compuesta de Júpiter, hecha de 3 fotografías adquiridas por la misión Juno de la NASA el 12 de febrero de 2019, durante el 17o perijove científico de la nave espacial, la maniobra que atrae a Juno cerca de Júpiter en su órbita descentrada. Imagen vía NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Kevin M. Gill.

¿Sabías que ahora hay una nave espacial en órbita alrededor de Júpiter? La nave espacial Juno de la NASA no está recibiendo mucha prensa, pero está obteniendo resultados. Por ejemplo, Juno ha medido el campo gravitacional de Júpiter con lo que Tristan Guillot del Observatoire de la C te d 'Azur en Niza, Francia, escribiendo en Nature, llamó "precisión exquisita". En el artículo, está discutiendo un estudio revisado por pares de Liu et al., publicado en Nature el 14 de agosto de 2019, que propone hallazgos sorprendentes sobre el núcleo de Júpiter basados ​​en datos gravitacionales de Juno y observaciones de la composición de la atmósfera de Júpiter. El nuevo estudio sugiere que un joven Júpiter podría haber chocado de frente con otro objeto muy masivo, un embrión planetario o un planeta potencial si no hubiera ocurrido una colisión. Este objeto habría necesitado tener aproximadamente 10 veces la masa de la Tierra para dar cuenta de lo que los científicos están viendo en el núcleo de Júpiter. Eso haría que el objeto en colisión sea casi tan masivo como el planeta Urano, el más pequeño de los cuatro planetas gigantes gaseosos de nuestro sistema solar. Guillot escribió que el equipo de Liu sugiere:

... que los núcleos primordiales del planeta y del embrión se habrían fusionado y luego mezclado parcialmente con la envoltura de Júpiter, explicando la estructura del planeta visto hoy.

Al igual que los otros gigantes gaseosos (Saturno, Urano, Neptuno), Júpiter está hecho principalmente de hidrógeno y helio. Sin embargo, como Guillot explicó, Júpiter:

... contiene una proporción no despreciable de elementos más pesados ​​en forma de núcleo central y en la envoltura de hidrógeno y helio. Esta envoltura es fluida y se espera que sea en gran parte convectiva, por lo que fue sorprendente cuando Juno reveló que la composición de la envoltura no es uniforme.

En cambio, el núcleo parece estar parcialmente diluido en la envoltura, extendiéndose a casi la mitad del radio del planeta.

Tres fases de Júpiter. Liu y col. Proponen que la estructura interna actual de Júpiter es el resultado de un impacto gigante entre el joven planeta y un embrión planetario que tenía aproximadamente la masa de Urano. a) En el modelo de los autores, antes del impacto, tanto Júpiter como el embrión contenían un núcleo central denso de elementos pesados ​​y una envoltura de hidrógeno-helio. Los colores representan la densidad del material, desde bajo (blanco) hasta alto (naranja oscuro). b) Justo después del impacto, los dos núcleos se fusionaron y se mezclaron parcialmente con la envoltura del planeta para producir un núcleo diluido. c) Después de la evolución posterior, el núcleo diluido permaneció, pero se erosionó parcialmente en la envoltura, haciendo que la envoltura se enriqueciera con elementos pesados. Imagen y subtítulo a través de la naturaleza.

¿Qué puede explicar esta extraña dilución del núcleo del planeta? Hay varias posibilidades, pero Liu et al. favorezca al que pide un impacto con Júpiter. Liu y su equipo escriben en Nature :

Aquí mostramos que una colisión frontal (impacto gigante) suficientemente enérgica entre un embrión planetario grande y el proto-Júpiter podría haber destrozado su núcleo compacto primordial y mezclado los elementos pesados ​​con la envoltura interna. Los modelos de tal escenario conducen a una estructura interna que es consistente con un núcleo diluido, que persiste durante miles de millones de años.

Agregan:

Sugerimos que las colisiones fueron comunes en el sistema solar joven y que también pudo haber ocurrido un evento similar para Saturno, lo que contribuyó a las diferencias estructurales entre Júpiter y Saturno.

Aprenda más sobre este estudio leyendo el artículo de Tristan Guillot.

Por cierto, la misión Juno de $ 1.100 millones se lanzó el 5 de agosto de 2011 y llegó a la órbita alrededor de Júpiter el 4 de julio de 2016. Es la sonda espacial más lejana jamás alimentada por paneles solares. La misión sufrió un revés al principio, cuando una quemadura planificada, diseñada para llevar la nave de una órbita de 53 días a una de 14 días, tuvo que saltarse. Pero la NASA ha extendido su misión hasta 2021. Se espera que la nave espacial permanezca en su órbita de 53 días alrededor de Júpiter durante todo ese tiempo.

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Esta imagen muestra una vista del polo sur de Júpiter, visto por Juno desde una altitud de 32, 000 millas (52, 000 km). Las características ovales son ciclones, de hasta 600 millas (1, 000 km) de diámetro. Se combinaron varias imágenes tomadas con el instrumento JunoCam en tres órbitas separadas para mostrar todas las áreas a la luz del día, color mejorado y proyección estereográfica. Imagen vía NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Betsy Asher Hall / Gervasio Robles.

En pocas palabras: un nuevo estudio sugiere que un objeto con 10 veces la masa de la Tierra podría haber golpeado a Júpiter hace miles de millones de años.

Fuente: La formación del núcleo diluido de Júpiter por un impacto gigante.

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