Los gigantes gaseosos siempre han sido un misterio para nosotros. Debido a sus densas y arremolinadas nubes, es imposible observar bien su interior y determinar su verdadera estructura. Dada su distancia de la Tierra, es costoso y lento enviarles naves espaciales, haciendo que las misiones de inspección sean pocas y distantes entre sí. Y debido a su intensa radiación y fuerte gravedad, cualquier misión que intente estudiarlos debe hacerlo con cuidado.

Y todavía, Los científicos han sido durante décadas que este gigante gaseoso tiene un núcleo sólido. Esto es consistente con nuestras teorías actuales sobre cómo el sistema solar y sus planetas se formaron y migraron a sus posiciones actuales. Mientras que sus capas externas de Júpiter están compuestas principalmente de hidrógeno y helio, los aumentos de presión y densidad sugieren que más cerca del núcleo, las cosas se vuelven sólidas.

Estructura y composición:

Júpiter está compuesto principalmente de materia gaseosa y líquida, con materia más densa debajo. Su atmósfera superior está compuesta por aproximadamente 88 a 92% de hidrógeno y 8 a 12% de helio por porcentaje de volumen de moléculas de gas. y aprox. 75% de hidrógeno y 24% de helio en masa, con el uno por ciento restante que consiste en otros elementos.

La atmósfera contiene trazas de metano, vapor de agua, amoníaco, y compuestos a base de silicio, así como trazas de benceno y otros hidrocarburos. También hay rastros de carbono, etano, sulfuro de hidrógeno, neón, oxígeno, fosfina y azufre. También se han observado cristales de amoníaco congelado en la capa más externa de la atmósfera.

El interior contiene materiales más densos, tal que la distribución sea aproximadamente un 71% de hidrógeno, 24% de helio y 5% de otros elementos en masa. Se cree que el núcleo de Júpiter es una densa mezcla de elementos:una capa circundante de hidrógeno metálico líquido con algo de helio, y una capa exterior predominantemente de hidrógeno molecular. El núcleo también se ha descrito como rocoso, pero esto también sigue siendo desconocido.

En 1997, la existencia del núcleo fue sugerida por mediciones gravitacionales, indicando una masa de 12 a 45 veces la masa de la Tierra, o aproximadamente del 4% al 14% de la masa total de Júpiter. La presencia de un núcleo también está respaldada por modelos de formación planetaria que indican cómo un núcleo rocoso o helado habría sido necesario en algún momento de la historia del planeta para recolectar todo su hidrógeno y helio de la nebulosa protosolar.

Sin embargo, Es posible que este núcleo se haya reducido desde entonces debido a las corrientes de convección de calor, líquido, Mezcla de hidrógeno metálico con el núcleo fundido. Este núcleo puede incluso estar ausente ahora, pero se necesita un análisis detallado antes de que esto pueda confirmarse. La misión Juno, que se lanzó en agosto de 2011 (ver más abajo), se espera que proporcione información sobre estas preguntas, y así avanzar en el problema del núcleo.

Formación y migración:

Nuestras teorías actuales sobre la formación del sistema solar afirman que los planetas se formaron hace unos 4.500 millones de años a partir de una nebulosa solar (es decir, la hipótesis nebular). De acuerdo con esta teoría, Se cree que Júpiter se formó como resultado de la gravedad que unió nubes arremolinadas de gas y polvo.

Júpiter adquirió la mayor parte de su masa del material sobrante de la formación del sol, y terminó con más del doble de la masa combinada de los otros planetas. De hecho, se ha conjeturado que Júpiter había acumulado más masa, se habría convertido en una segunda estrella. Esto se basa en el hecho de que su composición es similar a la del sol, ya que está compuesto predominantemente de hidrógeno.

Además, Los modelos actuales de formación del sistema solar también indican que Júpiter se formó más lejos de su posición actual. En lo que se conoce como la hipótesis de la gran táctica, Júpiter migró hacia el sol y se instaló en su posición actual hace aproximadamente 4 mil millones de años. Esta migración, se ha argumentado, podría haber resultado en la destrucción de los planetas anteriores de nuestro sistema solar, que pueden incluir Supertierras más cercanas al sol.

Exploración:

Si bien no fue la primera nave espacial robótica en visitar Júpiter, o el primero en estudiarlo desde la órbita (esto lo hizo la sonda Galileo entre 1995 y 2003), la misión Juno fue diseñada para investigar los misterios más profundos del gigante joviano. Estos incluyen el interior de Júpiter, atmósfera, magnetosfera, campo gravitacional, y determinar la historia de la formación del planeta.

La misión se lanzó en agosto de 2011 y alcanzó la órbita alrededor de Júpiter el 4 de julio. 2016. Cuando la sonda entró en su órbita elíptica polar, después de completar un encendido de 35 minutos del motor principal, conocido como inserción orbital de Júpiter (o JOI). Cuando la sonda se acercó a Júpiter por encima de su polo norte, se le brindó una vista del sistema joviano, de la cual tomó una foto final antes de comenzar JOI.

Desde ese tiempo, la nave espacial Juno ha estado realizando maniobras de perijove, donde pasa entre la región polar norte y la polar sur, con un período de aproximadamente 53 días. Ha completado 5 perijoves desde que llegó en junio de 2016, y tenía programado realizar un total de 12 antes de febrero de 2018. En este momento, salvo cualquier extensión de la misión, la sonda será desorbitada y se quemará en la atmósfera exterior de Júpiter.

Mientras hace sus pases restantes, Juno recopilará más información sobre la gravedad de Júpiter, campos magnéticos, atmósfera, y composición. Se espera que esta información nos enseñe mucho sobre cómo la interacción entre el interior de Júpiter, su atmósfera y su magnetosfera impulsan la evolución del planeta. Y por supuesto, se espera aportar datos concluyentes sobre la estructura interior del planeta.

¿Tiene Júpiter un núcleo sólido? La respuesta corta es no lo sabemos… todavía. En verdad, muy bien podría tener un núcleo sólido compuesto de hierro y cuarzo, que está rodeado por una gruesa capa de hidrógeno metálico. También es posible que la interacción entre este hidrógeno metálico y el núcleo sólido hiciera que el planeta lo perdiera hace algún tiempo.

En este punto, todo lo que podemos hacer es esperar que las encuestas y misiones en curso proporcionen más evidencia. Es probable que estos no solo nos ayuden a refinar nuestra comprensión de la estructura interna de Júpiter y su formación, sino también refinar nuestra comprensión de la historia del sistema solar y cómo llegó a ser.