Uma nova teoria explica como o núcleo de Júpiter se formou

 Afinal, um impacto colossal pode não ter criado o interior do planeta gigante.

Esta concepção artística ilustra a teoria anterior de um planeta colidindo com o núcleo de Júpiter, desencadeando ondas de choque e mistura turbulenta. Crédito: Thomas Sandne

Novas pesquisas sugerem que um impacto gigante pode não ter sido responsável pela formação do núcleo de Júpiter. A maioria dos cientistas planetários acreditava que uma colisão colossal com um planeta primitivo contendo metade do material do núcleo de Júpiter poderia ter misturado a região central do gigante gasoso o suficiente para explicar seu interior atual. 

Mas um novo estudo publicado em “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” sugere que sua composição foi, na verdade, causada pela forma como o planeta em crescimento absorveu materiais pesados ​​e leves à medida que se formou e evoluiu.

Ao contrário do que os cientistas esperavam, o núcleo de Júpiter não possui uma fronteira nítida, mas se funde gradualmente com as camadas circundantes, compostas principalmente de hidrogênio — uma estrutura conhecida como núcleo diluído. Como esse núcleo diluído se formou tem sido uma questão-chave entre cientistas e astrônomos desde que a sonda espacial Juno, da NASA, revelou sua existência pela primeira vez.

Usando simulações de impactos planetários de última geração feitas por supercomputadores, com um novo método para melhorar o tratamento da simulação de mistura entre materiais, pesquisadores da Universidade de Durham, em colaboração com cientistas da NASA, SETI e CENSSS, Universidade de Oslo, testaram se uma colisão massiva poderia ter criado o núcleo diluído de Júpiter.

O estudo constatou que nenhuma estrutura de núcleo diluído estável foi produzida em nenhuma das simulações, mesmo naquelas envolvendo impactos em condições extremas. Em vez disso, as simulações demonstram que o material denso de rocha e gelo deslocado por um impacto se reposicionaria rapidamente, deixando uma fronteira distinta com as camadas externas de hidrogênio e hélio, em vez de formar uma zona de transição suave entre as duas regiões.

Refletindo sobre as descobertas, o autor principal do estudo, Thomas Sandnes, da Universidade de Durham, disse: “É fascinante explorar como um planeta gigante como Júpiter responderia a um dos eventos mais violentos que um planeta em crescimento pode experimentar. Vemos em nossas simulações que esse tipo de impacto literalmente abala o planeta até o seu núcleo — mas não da maneira correta para explicar o interior de Júpiter que vemos hoje.”

Júpiter não é o único planeta com um núcleo diluído. Cientistas encontraram recentemente evidências de que Saturno também possui um. Luis Teodoro, da Universidade de Oslo, disse: "O fato de Saturno também ter um núcleo diluído reforça a ideia de que essas estruturas não são o resultado de impactos raros e de altíssima energia, mas sim se formam gradualmente durante o longo processo de crescimento e evolução planetária." 

As descobertas deste estudo também podem ajudar os cientistas a compreender e interpretar os muitos exoplanetas do tamanho de Júpiter e Saturno observados em torno de estrelas distantes. Se núcleos diluídos não forem formados por impactos raros e extremos, talvez a maioria ou todos esses planetas tenham interiores comparativamente complexos.

O coautor do estudo, Jacob Kegerreis, afirmou: “Impactos gigantes são uma parte fundamental da história de muitos planetas, mas não conseguem explicar tudo! Este projeto também acelerou mais um passo em nosso desenvolvimento de novas maneiras de simular esses eventos cataclísmicos com cada vez mais detalhes, ajudando-nos a continuar a refinar a compreensão de como surgiu a incrível diversidade de mundos que vemos no sistema solar e além.”

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