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Un protoplaneta masivo se estrelló contra Júpiter hace 4.5 mil millones de años


Una energética colisión frontal entre un embrión planetario y el proto Júpiter hace unos 4.500 millones de años podría explicar las desconcertantes lecturas gravitacionales de la nave espacial Juno de la NASA, lo que sugiere que el núcleo de Júpiter es menos denso y más extendido de lo esperado.

Varios modelos de la estructura de Júpiter que se ajustan a los datos de la nave espacial Juno de la NASA sugieren que el gigante gaseoso tiene un núcleo diluido, con una masa total de elementos pesados ​​que varía de diez a unas pocas decenas de masas terrestres (5-15% de la masa joviana), y que los elementos pesados, elementos distintos del hidrógeno y el helio, se distribuyen dentro de una región que se extiende a casi la mitad del radio de Júpiter.

“Esto es desconcertante. Sugiere que sucedió algo que agitó el núcleo, y ahí es donde entra en juego el gigantesco impacto", dijo el Dr. Andrea Isella, astrónomo de la Universidad de Rice.

"Las principales teorías sobre la formación de planetas sugieren que Júpiter comenzó como un planeta denso, rocoso o helado que luego reunió su espesa atmósfera del disco primordial de gas y polvo que dio origen a nuestro Sol".

Los impactos en un ángulo de incidencia (punto de reflexión donde se ubica la normal de luz sobre algún objeto reflectivo cóncavo o convexo) podrían ocasionar que el planeta que impacta quede atrapado gravitacionalmente y se hunda gradualmente en el núcleo de Júpiter, y en el caso de los embriones planetarios más pequeños, casi tan masivos como la Tierra, se desintegrarían en la espesa atmósfera de Júpiter.

"El único escenario que resultó en un perfil de densidad y núcleo, similar al que Juno mide hoy en dia, es un impacto frontal con un embrión planetario aproximadamente 10 veces más masivo que la Tierra", dijo el Dr. Shang-Fei Liu, investigador de la Universidad Sun Yat -sen y Rice University.

Los cálculos del equipo sugieren que incluso si este impacto sucedió hace 4.500 millones de años, aún podría llevar muchos miles de millones de años para que el material pesado vuelva a asentarse en un núcleo denso.

"Las implicaciones del estudio van más allá de nuestro Sistema Solar", dijo el Dr. Isella, "hay observaciones astronómicas de estrellas que podrían explicarse por este tipo de eventos".

"Este todavía es un campo nuevo, por lo que los resultados están lejos de ser sólidos, pero como algunas personas han estado buscando planetas alrededor de estrellas distantes, a veces ven emisiones en infrarrojo que desaparecen después de unos años".

“Una idea es que si estás mirando una estrella cuando dos planetas rocosos chocan de frente y se rompen, podrías crear una nube de polvo que absorbe la luz estelar y la reemite. Entonces, ves un destello, en el sentido de que ahora tienes esta nube de polvo que emite luz. Y luego, después de un tiempo, el polvo se disipa y esa emisión desaparece”.

Crédito de la imagen: K. Suda e Y. Akimoto, Oficina de Diseño Mabuchi / Centro de Astrobiología, Japón.

Referencia del documento científico:
Shang-Fei Liu et al. 2019. La formación del núcleo diluido de Júpiter por un impacto gigante. Nature, volumen 572, páginas 355–357; doi: 10.1038 / s41586-019-1470-2

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