El corazón de Júpiter fusión arroja luz sobre la misteriosa exoplaneta

El corazón de Júpiter fusión arroja luz sobre la misteriosa exoplaneta

22 de marzo 2012 Por Brian Jacobsmeyer

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Crédito: Forsetius a través de Flickr

Ahora los científicos tienen pruebas de que el núcleo de Júpiter se ha ido disolviendo, y las consecuencias se extienden mucho fuera de nuestro sistema solar.






Júpiter podría tener un cambio de corazón. Literalmente.

Las nuevas simulaciones sugieren que el núcleo rocoso de Júpiter se ha licuado y mezclar con el resto de las entrañas del planeta. Con estos nuevos datos, los astrónomos esperan para explicar mejor un descubrimiento reciente de desconcierto de un extraño planeta fuera de nuestro sistema solar.

"Es una pieza muy importante del rompecabezas de tratar de averiguar lo que está pasando en el interior de los planetas gigantes ", dijo Jonathan Fortney, un científico planetario de la Universidad de California en Santa Cruz, quien no participó en la investigación.

La teoría convencional de formación planetaria de Júpiter ha modelado como un conjunto de capas ordenadas con un sobre de gaseosa exterior que rodea un núcleo rocoso formado por elementos más pesados. Sin embargo, cada vez más evidencia ha indicado que el interior de los gigantes gaseosos como Júpiter son una mezcla desordenada de elementos sin fronteras estrictamente definidas.

Esta nueva investigación sobre un núcleo de fusión de Júpiter refuerza un modelo de mezcla de los planetas gigantes de gas y se proporcionará otra vía para los elementos más pesados ​​que fluyen por todo el planeta.

"La gente ha estado trabajando en el supuesto de que estos planetas se colocan en capas, ya que es más fácil trabajar en esta hipótesis", dijo Hugh Wilson, un científico planetario de la Universidad de California en Berkeley y coautor de la nueva investigación que aparece en la revista Physical Review Letters .

Aunque los científicos habían jugado previamente con la idea de la fusión de los núcleos de planetas grandes, nadie se sentó e hizo los cálculos necesarios, dijo Wilson.

Los científicos tienen que confiar en los cálculos de medio ambiente el núcleo de Júpiter, porque las condiciones no son demasiado extrema para recrear en la Tierra. Wilson y su colega de la Universidad de California-Berkeley, Burkhard Militzer utiliza un programa de computadora para simular temperaturas superiores a 7.000 grados Celsius y las presiones que llegan a 40 millones de veces la presión de aire que se encuentra en la Tierra al nivel del mar.

Esas condiciones se cree que son una subestimación de las condiciones reales en el interior el núcleo de Júpiter. Sin embargo, los autores encontraron que el óxido de magnesio - un compuesto importante probabilidad de encontrarse en el núcleo de Júpiter - se licúan y comenzar a la deriva en el líquido envolvente superior de Júpiter, bajo estas condiciones relativamente mansos.

Los investigadores creen que los exoplanetas de tamaño similar de gas gigantes, planetas encontrados fuera de nuestro sistema solar - probablemente tienen una estructura interna similar a Júpiter. En consecuencia, los científicos quedaron desconcertados a principios de este año, cuando se encontraron con un planeta con aproximadamente el mismo volumen que Júpiter pero de cuatro a cinco veces más masivas.

Llamado CoRoT-20b, el planeta fue anunciada en febrero, y sus descubridores buscado una explicación adecuada por su densidad inusual. Utilizando los modelos convencionales, los astrónomos calcularon que el núcleo tendría que hacer más de la mitad del planeta. A modo de comparación, el núcleo de Júpiter sólo representa alrededor del 15.3 por ciento entre los de la masa total del planeta.

Con un núcleo tan grande, CoRoT-20b presenta un gran problema para los supuestos tradicionales que rodean la formación de planetas.

"Es mucho más fácil de explicar la composición de este planeta bajo un modelo en el que usted tiene un interior mixta", dijo Wilson.

Incluso el equipo que descubrió el planeta señaló que un modelo de mezcla podría permitir una densidad planeta más agradable al paladar. Simulaciones de Wilson no sólo añadir credibilidad a la modelo de mezcla de los gigantes planetas , pero también sugieren que el núcleo de este exoplaneta específico de fusión es, probablemente, al igual que Júpiter.

Esta fusión puede ayudar a explicar por qué los elementos pesados ​​del exoplaneta es probable que despertó y se distribuye en todo su volumen, dijo Wilson.

Fortney de Santa Cruz está de acuerdo en que la mayoría de los elementos pesados ​​del exoplaneta probable que residen en el sobre exterior. No obstante, espera que otros factores jugaron un papel más importante en la forma en el interior del planeta se convirtió en mixta: ". Es más un problema de formación de planetas"

Varios otros eventos, tales como dos gigantes de gas que chocan entre sí, podría explicar la densidad de ultra-alta de este nuevo planeta, Wilson admite. Ciertos procesos también pueden limitar la eficacia del proceso de fusión y mezcla.

Partes licuados del núcleo de un gigante gaseoso puede tener problemas para llegar a la envoltura exterior debido a la doble convección difusiva - un proceso que comúnmente se encuentra en los océanos de la Tierra. Cuando el agua salada se acumula en el fondo del océano, su densidad que impide la mezcla a fondo con las capas superiores. De manera similar, los elementos pesados ​​en el núcleo de Júpiter podría tener problemas para aumentar la energía suficiente para mover hacia arriba y hacia afuera.

Los científicos no saben lo mucho que este obstáculo se afectar el potencial de la mezcla en el interior de Júpiter, y otras muchas preguntas siguen sin respuesta sobre el proceso de fusión.

"La siguiente pregunta es, '¿Qué tan eficiente es este proceso?'", Dijo Fortney.

Los investigadores tendrán más herramientas para responder a esta pregunta, una vez Juno de la NASA, la sonda llegue a Júpiter en 2016. Con los instrumentos de la nave espacial de analizar cuidadosamente la composición de Júpiter, Wilson cree que no habrá firmas de la mezcla y núcleo de la erosión.




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El primer mapa geológico de Ío


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Posted: 25 Mar 2012 09:00 AM PDT

Mapa de los puntos calientes y montañas en Ío. Crédito: ASU.

El USGS (United States Geological Survey)
ha publicado el primer mapa geológico completo de la luna Ío de Júpiter,
representando los volcanes activos y flujos de lava y destacando una
notable ausencia de cráteres de impacto.

El ardiente Ío, descubierto por Galileo en
1610, es objeto de un calentamiento por marea extremo como resultado de
su proximidad a Júpiter. Su corteza se dobla rápidamente cuando orbita
el planeta gigante, induciendo un intenso calor en su interior que es
liberado a través de cientos de volcanes activos en su superficie. La
primera observación de sus volcanes fue realizada por la nave espacial
Voyager 1 de la NASA en 1979.

El nuevo mapa, que fue compuesto a partir
de datos recolectados por las Voyager 1 y 2, y la sonda Galileo,
identifica 19 tipos diferentes de material superficial incluyendo
depósitos volcánicos, llanuras y montañas. No menos de 425 centros
volcánicos individuales, o pateras (fosas volcánicas), son destacados
junto a vastas extensiones de llanuras ricas en azufre y dióxido de
azufre.

Veinticinco veces más activo
volcánicamente que nuestro planeta Tierra, la extensión del vulcanismo
de Ío se ve reflejada en la notable ausencia de cráteres de impacto –Ío
es el único objeto en el Sistema Solar que no presenta cráteres
visibles- que han estado enterrados desde hace mucho tiempo bajo flujos
de lava.

Sin embargo, gran parte de los cambios a
largo plazo en la superficie de Ío resultantes de la actividad volcánica
se limitan a menos del 15% del área de su superficie. “Nuestro mapeo ha
determinado que la mayoría de los puntos calientes activos se
encuentran en las pateras, lo que cubre menos del tres por ciento de la
superficie de Ío”, dice David Williams de la Universidad Estatal de
Arizona, quien dirigió el proyecto de investigación de seis años. “Los
campos de flujos de lava cubren aproximadamente el 28 por ciento de la
superficie, pero contienen sólo el 31 por ciento de los puntos
calientes. Comprender la distribución geográfica de estos rasgos y
puntos calientes, identificados en este mapa, está permitiendo que se
desarrollen mejores modelos de los procesos interiores de Ío”.

El mapa también ayudará dirigir las
observaciones de futuras misiones al sistema de Júpiter, así como
también seguir la historia de los cambios superficiales debidos a la
actividad volcánica.

El nuevo mapa puede ser descargado desde la página del USGS.

Fuente: Astronomy Now
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