A veces se llama a Júpiter «estrella fallida» por una buena razón. El gigante gaseoso es el planeta más grande del sistema solar por un amplio margen y está compuesto principalmente por hidrógeno y helio, al igual que el sol. Pero a pesar de ser 318 veces más grande que la Tierra, Júpiter no es lo suficientemente masivo como para que la gravedad desencadene la fusión nuclear, que lo habría elevado a la categoría de estrella.
El quinto planeta desde el sol tiene una atmósfera compuesta por alrededor del 90% de hidrógeno y alrededor del 10% de helio, con trazas de otros gases. Estos incluyen vapor de agua, metano, sulfuro de hidrógeno, neón, oxígeno, fosfina, carbono, etano, azufre y cristales de amoníaco, según los análisis espectrales del planeta.
La atmósfera no es uniforme y los gases se apilan unos sobre otros, formando múltiples capas que se extienden hacia abajo, incluyendo una capa de hidrógeno supercrítico (el punto en el que no existen fases líquidas y gaseosas diferenciadas).
Estas capas no están necesariamente relacionadas con las famosas rayas de Júpiter. En realidad, son el resultado de una combinación de una rápida rotación del planeta y de diferencias drásticas de temperatura en varias regiones. La Tierra gira una vez cada 24 horas, mientras que Júpiter lo hace cada 9,5 horas. Sin embargo, la superficie de la Tierra en el ecuador gira a unos 1.000 kilómetros por hora, mientras que las cimas de las nubes ecuatoriales de Júpiter se mueven a casi 28.000 kilómetros por hora. El ecuador de Júpiter también se calienta más intensamente que los polos. La física responsable de las rayas de Júpiter es en realidad bastante similar a la responsable de los vientos alisios cerca del ecuador y de las corrientes en chorro cerca de los polos en la Tierra.
Pero a diferencia de la Tierra, Júpiter no tiene una superficie sólida, por lo que un visitante que viaje a través de la atmósfera joviana en una nave espacial simplemente la atravesaría como un cuchillo a través de la niebla. Sin embargo, a efectos prácticos, los científicos consideran que la superficie de Júpiter es la línea geodésica donde la presión atmosférica es igual a la de la Tierra a nivel del mar -en este punto, la gravedad es 2,5 veces más potente que en la Tierra-.
Sin embargo, esta hipotética nave espacial no acabaría simplemente en el otro lado del planeta si siguiera avanzando en línea recta: en algún momento se estrellaría contra el núcleo de Júpiter, cuya temperatura se estima en unos 35.000 grados Celsius (63.000 grados Fahrenheit).
¿Tiene Júpiter un núcleo sólido?
Los científicos aún no están seguros del aspecto de este núcleo, ya que las densas y arremolinadas nubes obstruyen las observaciones. Pero hay razones para creer que Júpiter tiene un centro rocoso denso envuelto en una capa de hidrógeno metálico (una fase del hidrógeno en la que se comporta como un conductor eléctrico), con otra capa de hidrógeno molecular (H2 normal, gas dihidrógeno) encima.
La presencia de un núcleo rocoso también está respaldada por modelos de formación planetaria que muestran que un núcleo rocoso, o al menos helado, habría sido necesario en algún momento de la historia del gigante gaseoso.
Según un estudio de 1997, que realizó mediciones gravitacionales, el núcleo de Júpiter podría tener una masa de entre 12 y 45 veces la masa del planeta Tierra, es decir, entre el 4% y el 14% de la masa total de Júpiter.
Otra escuela de pensamiento sobre el núcleo de Júpiter sugiere que el gigante gaseoso carece de un núcleo rocoso. En su lugar, cuando el planeta se formó hace miles de millones de años, una bolsa de gas simplemente colapsó sobre sí misma, creando un mundo de hidrógeno-helio más o menos puro.
Pero esta última hipótesis ha sido desmentida por la misión Juno. Lanzada en agosto de 2011, la nave espacial que lleva el nombre de la esposa de Júpiter en la mitología romana ha revelado numerosos secretos sobre Júpiter.
Al medir cómo la velocidad de la nave espacial se vio incrementada o frenada por el campo gravitatorio del planeta, los científicos pudieron deducir cómo se distribuye la masa en las profundidades de Júpiter. Aunque no hay manera de mirar a través de las densas nubes de Júpiter, este método inteligente confirmó que Júpiter tiene un núcleo, escribieron los científicos en la revista Nature. Es más, en lugar de ser una bola compacta, el análisis demostró que el núcleo es más bien una esfera difusa que se extiende por casi la mitad del diámetro de Júpiter.
Los científicos no saben realmente por qué Júpiter tiene un núcleo tan atípico, pero sea cual sea la explicación, es reveladora de cómo se formó el planeta. Una posible explicación es que el Júpiter primitivo fue agitado por el impacto con otro enorme cuerpo protoplanetario. Otra explicación sería que Júpiter cambió de órbita y añadió más planetesimales al principio de su historia.
Sin embargo, este descubrimiento demostró que todavía no sabemos mucho sobre los planetas gaseosos gigantes. Además de revocar las suposiciones sobre el núcleo de Júpiter, la misión Juno también demostró que los extraños cúmulos de ciclones que se forman alrededor de los polos norte y sur del planeta son más caóticos de lo que se pensaba. Otra sorpresa fue el campo magnético de Júpiter, que resultó ser dos veces más fuerte de lo que los científicos suponían.
Mientras Juno continúa su misión de exploración de Júpiter y sus lunas, los científicos de la NASA esperan descubrir nuevas y extrañas cosas sobre Júpiter.