Asombro científico tras el misterioso aumento de temperatura en Júpiter
La temperatura sobre la superficie de Venus, la
Tierra o Marte la determinan dos propiedades de estos planetas: la cantidad de
energía que reciben del Sol y su atmósfera. La energía recibida depende
principalmente de su distancia a la estrella, recibiendo Venus
considerablemente más energía que Marte. La composición y tamaño de sus
atmósfera son el resultado de una compleja y larga evolución, pero básicamente
acentúan la tendencia, siendo la de Venus cien veces más masiva que la
terrestre y esta cien veces más masiva que la marciana.
Pues bien, puede establecerse la temperatura a la
que debería estar dicha atmósfera conociendo esta información. La energía que
llega al planeta calentará la superficie y su atmósfera retendrá parte de ese
calor y emitirá el resto. Pues bien, cuando se hace este cálculo para Júpiter,
se obtiene que la temperatura de las últimas capas de su atmósfera debería
estar en torno a los 100 K (unos -170 ºC). Es decir, según los cálculos a esta
temperatura Júpiter recibiría tanta energía del Sol como energía emitiría,
por
estar en equilibrio térmico.
Sin embargo la temperatura obtenida midiendo el
espectro de emisión en ondas de radio e infrarrojos es algo superior, entre 20
y 40 K superior, según la zona de la atmósfera estudiada. Esta diferencia
podría parecer pequeña, tal vez insignificante, pero la realidad es que implica
una diferencia todavía mayor en energía emitida. La energía emitida por un
cuerpo a cierta temperatura depende de la cuarta potencia de esa temperatura,
por tanto un cuerpo que dobla su temperatura pasa a emitir dieciséis veces más
energía. Esto significa que un Júpiter a 120 K de temperatura emite
aproximadamente el doble de energía al espacio que un Júpiter a 100 K. Esto
significaría a su vez que Júpiter emite el doble de energía al espacio de la
que recibe del Sol pero, ¿de dónde proviene esa energía?
No puede ser la desintegración de elementos
radiactivos, como el uranio, torio o potasio, pues aunque estos elementos deben
estar presentes en el interior del gigante gaseoso, sin duda no aparecen en
suficiente cantidad como para calentar significativamente el interior del
planeta. Esto es un claro contraste a lo que ocurre en el núcleo de la Tierra,
donde pensamos que estas desintegraciones podrían ser la fuente principal de
calor que mantiene al núcleo terrestre fundido. Tampoco pueden ser los procesos
de fusión nuclear que dan brillo al Sol, pues aunque la temperatura en el
interior de júpiter es alta, se queda mil veces por debajo de los millones de
grados necesarios para que comiencen estas reacciones nucleares. Por lo que
sabemos la principal fuente de calor del interior de Júpiter sería el calor
residual acumulado durante la contracción del pedacito correspondiente de la
nube gigantesca de gas y polvo que formó el sistema solar.
Al contraerse este pedacito para dar lugar a Júpiter
se habría calentado hasta alcanzar temperaturas algo superiores a los casi 40
000 K (y presiones 50 millones de veces la presión atmosférica sobre la
superficie terrestre) que pensamos se dan en el núcleo de Júpiter en la
actualidad. Este núcleo estaría formado por material más pesado que la
atmósfera, con grandes cantidades de hierro, silicio y magnesio, aunque no en
estado sólido, pues las condiciones no lo permitirían. El calor del núcleo se
ha ido transmitiendo a las capas externas lentamente a lo largo de los últimos
miles de millones de años, por convección. Es decir, debido al movimiento del
material caliente del interior hacia zonas menos profundas.
Aunque pueda parecer que este proceso podría enfriar
al gigante gaseoso rápidamente, pues Júpiter emite más de un trillón de vatios
de energía en exceso de la que recibe del Sol, esto es completamente
insignificante en comparación con la energía almacenada en el interior del
planeta. Se calcula que esta emisión de energía hace que la temperatura del
interior de Júpiter disminuya en una millonésima de grado al año. Esto
significaría que aún le queda energía para seguir con la tendencia actual hasta
después de que el Sol muera y se convierta en una enana blanca, dentro de cinco
mil millones de años.
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https://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/jupiter-esta-mas-caliente-de-lo-que-deberia-921658219715
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