¿Qué hay en el interior de Júpiter?

Júpiter, el quinto planeta del sistema solar viene a ser el hermano mayor de los planetas. Se trata del más grande, más pesado y más antiguo de todos. Inaugura lo que se conoce como gigantes gaseosos, nombre que le viene como anillo al dedo ya que son gigantes y gaseosos, o tal vez no

Grande no hay duda, tiene más de 10 veces el diámetro de la tierra, 139.820 Km exactamente. En su interior podrían caber 1231 veces la tierra y podemos encontrar huracanes más grandes que nuestro planeta. En cuanto a masa son 318 veces la tierra y 2 veces la masa de todos los planetas juntos

En cuanto a gaseoso sabemos que principalmente esta compuesto por hidrógeno y helio, ambos conocidos por ser gases. Cuando lo miramos encontramos un precioso lienzo pintado por nubes, tormentas y huracanes pero eso es solo el exterior, dentro encontramos el mayor océano de todo el sistema solar. Pero vamos paso a paso

Formación de Júpiter

Se estima que es el planeta más antiguo, siendo un millón de años más joven que nuestro sol y 50 millones más viejo que la tierra, aunque realmente es complicado estimar su fecha de nacimiento. Con el resto de materiales de la formación del sol se cree que se formo un planeta rocoso, no muy diferente al resto de planetas rocosos pero con una masa considerablemente mayor. Gracias a su gran gravedad fue atrayendo materia de su alrededor. Esto se conoce como disco de acrecimiento, en torno a una estructura central masiva hay una acumulación de polvo, gases y objetos no muy grandes que acaban precipitando al interior por gravedad. Esto a su vez aumenta la masa y por tanto la gravedad que hace que pueda atraer más y más, entrando en un bucle que aumenta su tamaño. Así se mantuvo engullendo todo lo que podía por unos 3 o 4 años

Tras tantos años comiendo todo lo que encontraba del sistema solar acabamos con un planeta que se estima es un 76 % de hidrógeno y un 24 % de helio aunque en su atmosfera es un 90 % de hidrógeno y un 10 % de helio. Esto debido a su densidad, los elementos más ligeros se encontraran en la superficie y los más densos precipitaran hasta el fondo.

Por supuesto encontramos trazas de otros compuestos, oxígeno, agua, azufre, neón, amoniaco y compuestos orgánicos. Estos en parte son los responsables del color que vemos. Nubes blancas indican nubes frías altas y ricas en amoniaco mientras que las rojas son nubes más bajas, calientes y ricas en azufre y compuestos orgánicos. Mientras que los elementos más pesados estarían en el centro con una composición de aproximadamente un 71 % de hidrógeno, un 24 % de helio y un 5 % de otros elementos en masa.

¿Entonces ya estaría? ¿Se trata de un planeta rocoso grande con una descomunal atmosfera? No tan rápido.

Que hay en el Interior de Júpiter

Nuestra atmosfera genera a nivel del mar una atmosfera de presión. Esto quiere decir que por cada centímetro cuadrado se ejerce una fuerza de un kilo. Es bastante piensa en nuestro cuerpo, los humanos solemos tener entre 17.000 y 19.000 cm2 y en cada uno de ellos se ejerce una fuerza de un kilo. La única razón por la que no morimos aplastados es porque nuestro cuerpo ejerce hacia afuera una presión igual. Al sumergirnos en el agua la fuerza que ejercía el aire que nos rodeaba lo lleva a cabo el agua. En el punto más bajo, la fosa de las marianas, a 11km de profundidad la presión es de 1100 atmósferas, unos 1100 kilos, más o menos dos toros sobre cada cm2 de tu piel. Morirías aplastado claro.

Todo esto viene a que sabemos que el agua puede convertirse en hielo, agua o gas según la temperatura y así con con cualquier material. Pero sucede lo mismo con la presión al comprimir más la materia la forzaremos a estar sólida y al eliminar la presión al eliminar parte de la fuerza que lo mantiene unida tenderá más al estado gaseoso. Con la presión suficiente podemos encontrar hielo a 100 Cº. Ahora imagina lo que pasaría con la enorme presión que podemos encontrar en Júpiter.

Se cree que a los pocos km las enormes presiones forzarían al hidrógeno a volverse líquido. Recordando el diámetro de 139.820 Km estaríamos hablando del océano más grande de todo el sistema solar y en comparación al parecer los gigantes gaseosos no son tan gaseosos sino que son principalmente líquido pero, sigamos bajando.

Lo más profundo que hemos llegado los humanos fue con la sonda Galileo que una vez acabado su misión se precipitó hacia Júpiter recorriendo 146 Km, aguantando 61 minutos y resistiendo 22 atmosferas y 153 grados. Con estas condiciones el hidrógeno supera su temperatura y presión crítica (13 atmosferas y 33 kelvin) es decir, suficiente como para comportarse como un fluido supercrítico. Pero es un poco extraño ya que no sucede como aquí en la tierra que podemos diferenciar perfectamente la atmosfera del océano. Los fluidos supercríticos tienen un comportamiento algo más extraño. Un fluido supercrítico a baja densidad puede comportarse muy parecido a un gas en cuanto a viscosidad y transparencia. Solo a presiones mucho mayores (cientos o miles de bares) la densidad crece lo suficiente como para que el aspecto sea más parecido a un líquido denso que imaginamos.

Los otros compuestos presentes en la atmosfera sufrirían destinos similares pero con diferente presión y temperatura.

Si seguimos bajando, a una profundidad de varios diámetros terrestres, cuando hemos superado los 10.000 grados y unos pocos millones de atmosferas algo raro le sucede al hidrógeno. Los átomos están tan comprimidos que los orbitales atómicos empiezan a solapar. El comportamiento de los electrones cambia de localizados a deslocalizados o sea, dejan de pertenecer a una sola molécula como en un enlace covalente y empiezan a comportarse más como redes metálicas con enlaces metálicos con electrones compartidos colectivamente. Obtenemos hidrógeno metálico

Por las altas temperaturas seguiría siendo líquido, un hidrógeno metálico líquido. Sería un fluido muy denso, reflectante y opaco. Con la capacidad de conducir la electricidad (como un metal). Si habíais escuchado del enorme campo magnético de júpiter, sería por el movimiento de este hidrógeno metálico.

Por supuesto este proceso de metalización lo sufrirían también los otros elementos pero el hidrógeno está en mayor proporción.

Esto sería la mayor parte del interior del planeta y se propaga hasta un posible núcleo. Este núcleo sería el mismo núcleo de roca y elementos más densos que se formo al inicio del planeta. Según las mediciones de la sonda Juno un núcleo “difuso” mucho más grande y pesado que la tierra. Sería una región extendida donde los materiales pesados están mezclados con hidrógeno metálico, no un bloque compacto, al final ese núcleo ha sido erosionado por millones de años por un océano metálico.

Aunque quien sabe aquello que vemos podrían ser los restos de un impacto con un planeta gigante a los pocos millones de años después de la formación de Júpiter.