Jupiter este numit uneori o „stea eșuată” pe bună dreptate. Gigantul gazos este cea mai mare planetă din sistemul solar cu o mare diferență și este compus în principal din hidrogen și heliu – la fel ca soarele. Dar, în ciuda faptului că este de 318 ori mai mare decât Pământul, Jupiter nu este suficient de masivă pentru ca gravitația să declanșeze fuziunea nucleară, care ar fi ridicat-o la statutul de stea.
Cea de-a cincea planetă de la Soare are o atmosferă compusă din aproximativ 90% hidrogen și aproximativ 10% heliu, cu urme de alte gaze. Printre acestea se numără vapori de apă, metan, hidrogen sulfurat, neon, oxigen, fosfină, carbon, etan, sulf și cristale de amoniac, conform analizelor spectrale ale planetei.
Atmosfera nu este uniformă, gazele fiind îngrămădite unele peste altele, formând mai multe straturi care se extind în jos, inclusiv un strat de hidrogen supercritic (punctul în care nu există faze distincte de lichid și gaz).
Aceste straturi nu sunt neapărat legate de faimoasele dungi ale lui Jupiter. Acestea sunt de fapt rezultatul unei combinații între o rotație rapidă a planetei și diferențe dramatice de temperatură în diverse regiuni. Pământul se rotește o dată la 24 de ore, în timp ce Jupiter se rotește o dată la aproximativ 9,5 ore. Cu toate acestea, suprafața Pământului la ecuator se rotește cu aproximativ 1.000 de mile pe oră, în timp ce vârful norilor ecuatoriali ai lui Jupiter se mișcă cu aproape 28.000 de mile pe oră. Ecuatorul lui Jupiter este, de asemenea, mai intens încălzit decât la poli. Fizica responsabilă pentru dungile lui Jupiter este, de fapt, destul de asemănătoare cu cea responsabilă pentru alizeele din apropierea ecuatorului și curenții cu jet în apropierea polilor de pe Pământ.
Dar, spre deosebire de Pământ, Jupiter nu are o suprafață solidă, așa că un vizitator care călătorește prin atmosfera joviană cu o navă spațială ar trece pur și simplu ca un cuțit prin ceață. Cu toate acestea, în scopuri practice, oamenii de știință consideră că suprafața lui Jupiter este linia geodezică în care presiunea atmosferică este egală cu cea de pe Pământ la nivelul mării – în acest punct, gravitația este de 2,5 ori mai puternică decât pe Pământ.
Cu toate acestea, această navă spațială ipotetică nu ar sfârși pur și simplu de cealaltă parte a planetei dacă ar continua să treacă în linie dreaptă – la un moment dat, ea s-ar prăbuși în miezul lui Jupiter, a cărui temperatură este estimată la aproximativ 35.000 de grade Celsius (63.000 de grade Fahrenheit).
Jupiter are un nucleu solid?
Științii încă nu sunt siguri cum arată acest nucleu, deoarece norii denși și învolburați obstrucționează observațiile. Dar există motive pentru a crede că Jupiter are un centru dens de rocă învelit într-un strat de hidrogen metalic (o fază a hidrogenului în care se comportă ca un conductor electric), cu un alt strat de hidrogen molecular (H2 obișnuit, gaz dihidrogen) deasupra.
Prezența unui nucleu stâncos este susținută și de modelele de formare planetară care arată că un nucleu stâncos, sau cel puțin unul înghețat, ar fi fost necesar la un moment dat în istoria gigantului gazos.
Potrivit unui studiu din 1997, care a efectuat măsurători gravitaționale, nucleul lui Jupiter ar putea avea o masă de 12 până la 45 de ori mai mare decât cea a planetei Pământ – adică între 4% și 14% din masa totală a lui Jupiter.
O altă școală de gândire cu privire la nucleul lui Jupiter sugerează că gigantul gazos este lipsit de un nucleu stâncos. În schimb, atunci când planeta s-a format cu miliarde de ani în urmă, un buzunar de gaz s-a prăbușit pur și simplu pe el însuși, creând o lume de hidrogen-heliu mai mult sau mai puțin pură.
Dar această ultimă ipoteză a fost de atunci desființată de misiunea Juno. Lansată în august 2011, nava spațială numită după soția lui Jupiter din mitologia romană a dezvăluit numeroase secrete despre Jupiter.
Măsurând modul în care viteza navei spațiale a fost accelerată sau încetinită de câmpul gravitațional al planetei, oamenii de știință au putut deduce modul în care masa este distribuită în adâncurile lui Jupiter. Deși nu există nicio modalitate de a privi prin norii densi și turbionari ai lui Jupiter, această metodă inteligentă a confirmat că Jupiter are într-adevăr un nucleu, au scris oamenii de știință în revistaNature. Mai mult, în loc să fie o minge compactă, analiza a arătat că nucleul este mai degrabă o sferă pufoasă răspândită pe aproape jumătate din diametrul lui Jupiter.
Științii nu știu de fapt de ce Jupiter are un nucleu atât de atipic, dar oricare ar fi explicația, aceasta este revelatoare pentru modul în care s-a format planeta. O posibilă explicație este că Jupiter timpuriu a fost agitat de impactul cu un alt corp proto-planetar uriaș. O altă explicație ar fi aceea că Jupiter și-a schimbat orbita și a adăugat mai multe planetesimale la începutul istoriei sale.
Cu toate acestea, această perspectivă a arătat că încă nu știm prea multe despre planetele gazoase gigantice. Pe lângă răsturnarea ipotezelor despre nucleul lui Jupiter, misiunea Juno a arătat, de asemenea, că grupurile ciudate de cicloane care se dezlănțuie în jurul polilor nord și sud ai planetei sunt mai haotice decât se credea anterior. O altă surpriză a fost câmpul magnetic al lui Jupiter, care s-a dovedit a fi de două ori mai puternic decât presupuseseră oamenii de știință.
În timp ce Juno își continuă misiunea de explorare a lui Jupiter și a sateliților săi, oamenii de știință de la NASA speră să descopere lucruri noi și ciudate despre Jupiter.