astronomía, Júpiter
 |
| Ilustración de Júpiter con líneas de campo magnético que emanan de sus polos. Fuente: K. Batygin |
Júpiter no siempre fue el planeta que conocemos hoy: alguna vez fue el doble de grande, tenía un campo magnético 50 veces más fuerte y su poder inicial dio forma a la arquitectura misma de nuestro sistema solar.
23 mayo 2025.- Utilizando las órbitas de dos diminutas lunas interiores, los científicos han realizado ingeniería inversa para obtener una instantánea de la turbulenta juventud de Júpiter, eludiendo las incertidumbres típicas y añadiendo vívidos detalles a la historia de nuestro origen cósmico.
Los primeros años de Júpiter ofrecen importantes pistas sobre la formación de nuestro sistema solar. Conocido a menudo como el "arquitecto" de los planetas, su inmensa gravedad contribuyó a moldear las órbitas de sus vecinos y a esculpir el disco giratorio de gas y polvo que finalmente formó la familia planetaria del Sol.
Ahora, un nuevo estudio publicado el 20 de mayo en Nature Astronomy ofrece una mirada más profunda a los misteriosos orígenes de Júpiter. Los investigadores Konstantin Batygin, de Caltech, y Fred C. Adams, de la Universidad de Michigan, han rastreado la antigua forma del gigante gaseoso hasta un momento crucial, unos 3,8 millones de años después de la aparición de las primeras partículas sólidas en el sistema solar. Este momento marcó el desvanecimiento de la nebulosa protoplanetaria, la gigantesca nube de material que rodeaba al recién nacido Sol.
En aquel entonces, Júpiter era un gigante cósmico aún más masivo que el actual. Según los cálculos de los investigadores, tenía casi el doble de su tamaño actual y un campo magnético unas 50 veces más intenso que el actual.
“Nuestro objetivo final es comprender nuestro origen, y determinar las primeras fases de la formación planetaria es esencial para resolver el enigma”, afirma Batygin. “Esto nos acerca a comprender cómo se formó no solo Júpiter, sino todo el sistema solar”.
Rastreando los orígenes a través de las lunas
Para descubrir el estado original de Júpiter, el equipo observó algunas de sus lunas más pequeñas y cercanas: Amaltea y Teba. Estas diminutas lunas orbitan aún más cerca del planeta que Ío, la más pequeña de las cuatro grandes lunas galileanas de Júpiter.
Curiosamente, Amaltea y Tebe no orbitan en trayectorias perfectamente planas. Sus ligeras inclinaciones ofrecieron a los investigadores valiosas pistas. Al estudiar estas sutiles oscilaciones orbitales, Batygin y Adams pudieron calcular a la inversa el tamaño y la potencia de Júpiter en el pasado.
Sus hallazgos sugieren que Júpiter primitivo tenía un volumen equivalente a más de 2.000 Tierras y estaba envuelto en un campo magnético lo suficientemente fuerte como para moldear su entorno de maneras dramáticas.
Ecos de hace 4.500 millones de años
Adams destaca la notable huella que el pasado ha dejado en el sistema solar actual: “Es asombroso que, incluso después de 4.500 millones de años, queden suficientes pistas para permitirnos reconstruir el estado físico de Júpiter en los albores de su existencia”.
Es importante destacar que estos hallazgos se obtuvieron mediante restricciones independientes que superan las incertidumbres tradicionales de los modelos de formación planetaria, que a menudo se basan en suposiciones sobre la opacidad del gas, la tasa de acreción o la masa del núcleo de elementos pesados.
En su lugar, el equipo se centró en la dinámica orbital de las lunas de Júpiter y la conservación del momento angular del planeta, magnitudes directamente medibles. Su análisis establece una imagen clara de Júpiter en el momento en que la nebulosa solar circundante se evaporó, un punto de transición crucial en el que desaparecieron los materiales para la formación planetaria y se consolidó la arquitectura primigenia del sistema solar.
Basándose en las teorías de formación de planetas
Los resultados aportan detalles cruciales a las teorías existentes sobre la formación planetaria, que sugieren que Júpiter y otros planetas gigantes alrededor de otras estrellas se formaron mediante acreción del núcleo, un proceso mediante el cual un núcleo rocoso y helado acumula gas rápidamente.
Estos modelos fundamentales fueron desarrollados durante décadas por numerosos investigadores, entre ellos Dave Stevenson, profesor emérito de Ciencias Planetarias de Caltech, y profesor Marvin L. Goldberger. Este nuevo estudio amplía esta base al proporcionar mediciones más precisas del tamaño, la velocidad de rotación y las condiciones magnéticas de Júpiter en un momento temprano y crucial.
Batygin enfatiza que, si bien los primeros momentos de Júpiter permanecen ensombrecidos por la incertidumbre, la investigación actual aclara significativamente nuestra visión de las etapas críticas del desarrollo del planeta. «Lo que hemos establecido aquí es un valioso punto de referencia», afirma. «Un punto a partir del cual podemos reconstruir con mayor seguridad la evolución de nuestro sistema solar».
Fuente: “Determination of Jupiter’s primordial physical state” by Konstantin Batygin, and Fred C. Adams, 20 May 2025, Nature Astronomy. DOI: 10.1038/s41550-025-02512-y
COMENTARIOS