Júpiter podría haber sido golpeado por un planeta recién nacido en una colosal colisión frontal hace 4.500 millones de años que alteró fundamentalmente al mayor gigante gaseoso del sistema solar, según un estudio publicado en la revista Nature.
Un equipo internacional de investigadores llegó a esta conclusión tras realizar numerosas simulaciones informáticas en 3D, y afirman que el hallazgo podría ayudar a explicar algunas mediciones desconcertantes recogidas por la nave espacial Juno, que actualmente está orbitando el planeta.
Los datos de la misión Juno han permitido a los científicos crear una imagen precisa del campo gravitatorio de Júpiter, que se ha utilizado para inferir información sobre la composición y la estructura interna del planeta.
Sin embargo, estas observaciones indican que el núcleo de Júpiter es menos denso y mucho más grande de lo que los científicos esperaban. De hecho, los datos de Juno sugieren que el planeta tiene un núcleo diluido que contiene elementos pesados -que no son hidrógeno ni helio- y que se extiende hasta casi la mitad del radio de Júpiter. Esto pone en tela de juicio las teorías de formación planetaria habituales.
«Esto es desconcertante», dijo en un comunicado Andrea Isella, coautor del estudio de la Universidad de Rice. «Sugiere que ocurrió algo que agitó el núcleo, y ahí es donde entra en juego el impacto gigante».
Una posible explicación, según los investigadores, es que el núcleo compacto inicial de Júpiter se erosionó gradualmente con el tiempo, aunque esta hipótesis contiene una serie de incertidumbres importantes
Así que, en su lugar, los científicos proponen que una colisión frontal entre un gran planeta aún en formación y el joven Júpiter en las primeras etapas del sistema solar podría haber destrozado el denso núcleo inicial del planeta, haciendo que los elementos pesados se mezclaran con sus capas exteriores menos densas.
Al principio, Isella se mostró escéptico ante esta idea cuando la propuso el autor principal del estudio, Shange-Fei Liu, de la Universidad Sun Yat-sen de China, antiguo investigador postdoctoral en Rice.
«Me sonaba muy improbable, como una probabilidad entre un trillón», dijo Isella. «Pero Shang-Fei me convenció, por medio de cálculos, de que no era tan improbable».
A continuación, el equipo realizó miles de simulaciones por ordenador que demostraron que este escenario podría haber tenido lugar. Sin embargo, la única colisión que podría haber producido el tipo de núcleo que vemos hoy en Júpiter habría sido un choque frontal con un embrión planetario que fuera unas 10 veces más masivo que la Tierra.
«Como es denso y llega con mucha energía, el impactador sería como una bala que atraviesa la atmósfera y golpea el núcleo de frente», dijo Isella. «Antes del impacto, tienes un núcleo muy denso, rodeado de atmósfera. El impacto frontal dispersa las cosas, diluyendo el núcleo».
Los investigadores afirman que los últimos hallazgos podrían tener importantes implicaciones para nuestra comprensión de otros fenómenos de nuestro universo.
«Hay observaciones astronómicas de estrellas que podrían explicarse por este tipo de eventos», dijo Isella. «Este es todavía un campo nuevo, por lo que los resultados están lejos de ser sólidos, pero como algunas personas han estado buscando planetas alrededor de estrellas lejanas, a veces ven emisiones infrarrojas que desaparecen después de unos años».
«Una idea es que si usted está mirando una estrella como dos planetas rocosos chocan de frente y se rompen, podría crear una nube de polvo que absorbe la luz estelar y la reemite», dijo. «Así, se ve una especie de destello, en el sentido de que ahora tienes esta nube de polvo que emite luz. Y después de un tiempo, el polvo se disipa y esa emisión desaparece».
Juno fue lanzada desde Cabo Cañaveral, Florida, el 5 de agosto de 2011, y llegó a Júpiter en julio de 2016. Hasta ahora ha completado varios sobrevuelos científicos alrededor del planeta, proporcionando fascinantes conocimientos sobre los orígenes, la estructura, la atmósfera y el campo magnético del gigante gaseoso.
En este tiempo, la nave Juno ha revolucionado nuestra comprensión del gigante gaseoso, revelando los secretos de sus megacúmulos de ciclones y las vastas profundidades de su gran tormenta, entre otros descubrimientos.
Ilustración de K. Suda & Y. Akimoto/Mabuchi Design Office, cortesía del Centro de Astrobiología, Japón
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