Júpiter é às vezes chamado de ‘estrela falhada’ por uma boa razão. O gigante do gás é o maior planeta do sistema solar por uma grande margem e é composto principalmente de hidrogênio e hélio – exatamente como o sol. Mas apesar do fato de ser 318 vezes maior que a Terra, Júpiter não é maciço o suficiente para que a gravidade acione a fusão nuclear, o que o teria elevado a um estado estelar.
O quinto planeta do sol tem uma atmosfera composta de cerca de 90% de hidrogênio e cerca de 10% de hélio, com vestígios de outros gases. Estes incluem vapor de água, metano, sulfeto de hidrogênio, néon, oxigênio, fosfina, carbono, etano, enxofre e cristais de amônia, de acordo com análises espectrais do planeta.
Atmosfera não é uniforme, com os gases sendo empilhados uns sobre os outros, formando múltiplas camadas que se estendem para baixo, incluindo uma camada de hidrogênio supercrítico (o ponto onde não existem fases líquidas e gasosas distintas).
Estas camadas não estão necessariamente ligadas às famosas listras de Júpiter. Estas são na verdade o resultado de uma combinação de uma rápida rotação do planeta e diferenças dramáticas de temperatura em várias regiões. A Terra gira uma vez em 24 horas, enquanto Júpiter gira uma vez em cerca de 9,5 horas. No entanto, a superfície da Terra no equador está girando a cerca de 1000 milhas por hora, enquanto as nuvens equatoriais de Júpiter estão se movendo a cerca de 28.000 milhas por hora. O equador de Júpiter também é mais intensamente aquecido do que nos pólos. A física responsável pelas listras de Júpiter é na verdade bastante similar àquela responsável pelos ventos alísios perto do equador e jatos perto dos pólos na Terra.
Mas ao contrário da Terra, Júpiter não tem uma superfície sólida, então um visitante viajando pela atmosfera Joviana em uma nave espacial simplesmente araria como uma faca através da névoa. Entretanto, para fins práticos, os cientistas consideram a superfície de Júpiter a linha geodésica onde a pressão atmosférica é igual à da Terra ao nível do mar – neste ponto, a gravidade é 2,5 vezes mais poderosa do que na Terra.
No entanto, esta hipotética nave espacial não acabaria apenas no outro lado do planeta se continuasse a atravessar em linha recta – em algum momento, colidiria com o núcleo de Júpiter, estimado em cerca de 35.000 graus Celsius (63.000 graus Fahrenheit).
Júpiter tem um núcleo sólido?
Os cientistas ainda não têm a certeza do aspecto deste núcleo, uma vez que as nuvens densas e rodopiantes obstruem as observações. Mas existem razões para acreditar que Júpiter tem um centro rochoso denso envolvido numa camada de hidrogénio metálico (uma fase de hidrogénio em que se comporta como um condutor eléctrico), com outra camada de hidrogénio molecular (H2 regular, gás dihidrogénio) no topo.
A presença de um núcleo rochoso também é suportada por modelos de formação planetária que mostram que um núcleo rochoso, ou no mínimo gelado, teria sido necessário em algum momento da história do gigante do gás.
De acordo com um estudo de 1997, que realizou medições gravitacionais, o núcleo de Júpiter poderia ter uma massa de 12 a 45 vezes a massa do planeta Terra – ou seja, 4% a 14% da massa total de Júpiter.
Uma outra escola de pensamento sobre o núcleo de Júpiter sugere que ao gigante do gás falta um núcleo rochoso. Em vez disso, quando o planeta formou bilhões de anos atrás, uma bolsa de gás simplesmente entrou em colapso em si mesmo, criando um mundo mais ou menos puro de hidrogênio-hélio.
Mas esta última hipótese foi entretanto dissipada pela missão Juno. Lançada em agosto de 2011, a nave espacial com o nome da esposa de Júpiter na mitologia romana revelou inúmeros segredos sobre Júpiter.
Ao medir como a velocidade da nave espacial foi aumentada ou diminuída pelo campo gravitacional do planeta, os cientistas poderiam deduzir como a massa é distribuída nas profundezas de Júpiter. Embora não haja maneira de espreitar através das nuvens densas de Júpiter, este método inteligente confirmou que Júpiter tem realmente um núcleo, escreveram os cientistas na revistaNature. Além disso, ao invés de ser uma bola compacta, a análise mostrou que o núcleo é mais como uma esfera felpuda espalhada por quase metade do diâmetro de Júpiter.
Cientistas não sabem porque Júpiter tem um núcleo tão atípico, mas qualquer que seja a explicação, ela é reveladora de como o planeta se formou. Uma explicação possível é que Júpiter cedo foi despertado pelo impacto com outro enorme corpo proto-planetário. Outra explicação seria que Júpiter mudou de órbita e acrescentou mais planetasimais no início da sua história.
Não obstante, esta visão mostrou que ainda não sabemos muito sobre os planetas gigantes a gás. Além de derrubar as suposições sobre o núcleo de Júpiter, a missão Juno também mostrou que os estranhos aglomerados de ciclones que se movimentam ao redor dos pólos norte e sul do planeta são mais caóticos do que se pensava anteriormente. Outra surpresa foi o campo magnético de Júpiter, que acabou sendo duas vezes mais forte do que os cientistas supunham.
Como Juno continua a sua missão explorando Júpiter e as suas luas, os cientistas da NASA esperam descobrir estranhas coisas novas sobre Júpiter.