Una colisión colosal y frontal entre Júpiter y un planeta aún en formación en el sistema solar temprano, hace unos 4.500 millones de años, podría explicar lecturas sorprendentes de la nave espacial Juno de la NASA, según un estudio publicado esta semana en la revista Nature.

Los astrónomos de la Universidad Rice y la Universidad Sun Yat-sen de China dicen que su escenario de impacto frontal puede explicar las lecturas gravitacionales previamente desconcertantes de Juno, lo que sugiere que el núcleo de Júpiter es menos denso y más extenso de lo esperado.

Andrea Isella, astrónoma de Rice y coautora del estudio, dijo en un comunicado:

“Esto es desconcertante. Indica que sucedió algo que agitó el núcleo, y ahí es donde entra en juego el impacto gigante”.

Isella dijo que 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.

Una representación muestra el efecto de un gran impacto en el núcleo de un joven Júpiter, como lo sugieren los científicos de las universidades Rice y Sun Yat-sen. Dicen que la colisión hace unos 4.500 millones de años podría explicar lecturas sorprendentes de la nave espacial Juno de la NASA
Una representación muestra el efecto de un gran impacto en el núcleo de un joven Júpiter, como lo sugieren los científicos de las universidades Rice y Sun Yat-sen. Dicen que la colisión hace unos 4.500 millones de años podría explicar lecturas sorprendentes de la nave espacial Juno de la NASA. Crédito: Shang-Fei Liu / Universidad Sun Yat-sen

Isella dijo que era escéptica cuando el autor principal del estudio, Shang-Fei Liu, sugirió por primera vez la idea de que los datos podrían explicarse por un impacto gigante que agitó el núcleo de Júpiter, mezclando el contenido denso de su núcleo con capas menos densas arriba. Liu, un ex investigador postdoctoral en el grupo de Isella, ahora es miembro de la facultad de Sun Yat-sen en Zhuhai, China.

Isella dijo:

“Me pareció muy improbable, como una probabilidad de uno en un billón. Pero Shang-Fei me convenció, por cálculo simple, de que esto no era tan improbable”.

El equipo de investigación realizó miles de simulaciones por computadora y descubrió que un Júpiter de rápido crecimiento puede haber perturbado las órbitas de los «embriones planetarios» cercanos, protoplanetas que se encontraban en las primeras etapas de la formación del planeta.

Liu dijo que los cálculos incluían estimaciones de la probabilidad de colisiones en diferentes escenarios y distribución de ángulos de impacto. En todos los casos, Liu y sus colegas descubrieron que había al menos un 40% de posibilidades de que Júpiter se tragara un embrión planetario en sus primeros millones de años. Además, Júpiter produjo «un fuerte enfoque gravitacional» en masa que hizo que las colisiones frontales fueran más comunes que las de pastoreo.

Un compuesto de color infrarrojo de Júpiter fue creado a partir de imágenes tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2007
Un compuesto de color infrarrojo de Júpiter fue creado a partir de imágenes tomadas por la nave espacial New Horizons de la NASA en 2007. Crédito: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Goddard Space Flight Center

Isella dijo que el escenario de colisión se hizo aún más convincente después de que Liu ejecutó modelos de computadora en 3-D que mostraban cómo una colisión afectaría el núcleo de Júpiter.

Isella dijo que los cálculos sugieren que incluso si este impacto sucedió hace 4.500 millones de años, «aún podría tomar muchos, miles de millones de años para que el material pesado se vuelva a asentar en un núcleo denso en las circunstancias sugeridas por el estudio».

La misión Juno fue diseñada para ayudar a los científicos a comprender mejor el origen y la evolución de Júpiter. La nave espacial, que se lanzó en 2011, lleva instrumentos para mapear los campos gravitacionales y magnéticos de Júpiter y explorar la estructura interna profunda del planeta.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature

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