Nuevo estudio contradice la idea de que el núcleo misterioso de Júpiter se formó por un impacto gigante

21 de agosto de 2025

por la Universidad de Durham

editado por Sadie Harley, revisado por Robert Egan

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Un nuevo estudio de la Universidad de Durham ha encontrado que un impacto gigante puede no ser responsable de la formación del núcleo 'diluido' notable de Júpiter, desafiando una teoría sobre la historia del planeta.

Júpiter, el planeta más grande de nuestro sistema solar, tiene un misterio en su corazón. A diferencia de lo que los científicos esperaban una vez, su núcleo no tiene un límite definido sino que se mezcla gradualmente en las capas circundantes de mayoritariamente hidrógeno (una estructura conocida como núcleo diluido).

Cómo se formó este núcleo diluido ha sido una pregunta clave entre científicos y astrónomos desde que la sonda Juno de la NASA revelara su existencia.

Un estudio anterior sugería que una colisión colosal con un planeta temprano que contenía la mitad del material del núcleo de Júpiter podría haber mezclado completamente la región central de Júpiter, lo suficiente como para explicar el interior del planeta hoy.

Utilizando simulaciones de impactos planetarios de vanguardia con un nuevo método para mejorar el tratamiento de la mezcla entre materiales en la simulación, investigadores de la Universidad de Durham, en colaboración con científicos de la NASA, SETI y CENSSS, Universidad de Oslo, probaron si una colisión masiva podría haber creado el núcleo diluido de Júpiter.

Las simulaciones se realizaron en la supercomputadora DiRAC COSMA alojada en la Universidad de Durham utilizando el software de código abierto SWIFT de última generación.

El estudio encontró que ninguna de las simulaciones realizadas produjo una estructura de núcleo diluido estable, incluso en aquellas que involucraban impactos en condiciones extremas.

En cambio, las simulaciones demuestran que el material denso de núcleo de roca y hielo desplazado por un impacto se asentaría rápidamente, dejando un límite distintivo con las capas exteriores de hidrógeno y helio, en lugar de formar una transición suave entre las dos regiones.

Por lo tanto, los hallazgos del estudio, publicados en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, no respaldan la hipótesis de que el núcleo diluido de Júpiter fue producido por un impacto dramático único, sino que sugieren que es el resultado de cómo el planeta en crecimiento absorbió materiales pesados y ligeros a medida que se formó y evolucionó.

Reflexionando sobre los hallazgos, el autor principal del estudio, el Dr. Thomas Sandnes de la Universidad de Durham, dijo: 'Es fascinante explorar cómo un planeta gigante como Júpiter respondería a uno de los eventos más violentos que un planeta en crecimiento puede experimentar.'

'Vemos en nuestras simulaciones que este tipo de impacto sacude literalmente al planeta hasta su núcleo, pero no de la manera adecuada para explicar el interior de Júpiter que vemos hoy en día.'

Júpiter no es el único planeta con un núcleo diluido, ya que recientemente los científicos han encontrado evidencia de que Saturno también tiene uno.

El Dr. Luis Teodoro de la Universidad de Oslo dijo: 'El hecho de que Saturno también tenga un núcleo diluido refuerza la idea de que estas estructuras no son el resultado de impactos raros y extremadamente energéticos, sino que se forman gradualmente durante el largo proceso de crecimiento y evolución planetaria.'

Los hallazgos de este estudio también podrían ayudar a informar la comprensión e interpretación de los muchos exoplanetas del tamaño de Júpiter y Saturno que se han observado alrededor de estrellas distantes.

Si los núcleos diluidos no son creados por impactos raros y extremos, entonces quizás la mayoría o todos estos planetas tienen interiores comparativamente complejos.

El coautor del estudio, el Dr. Jacob Kegerreis, dijo: 'Los impactos gigantes son una parte clave de las historias de muchos planetas, ¡pero no pueden explicar todo!'

'Este proyecto también aceleró otro paso en nuestro desarrollo de nuevas formas de simular estos eventos cataclísmicos con un detalle cada vez mayor, ayudándonos a seguir estrechando cómo se formó la increíble diversidad de mundos que vemos en el sistema solar y más allá.'

Más información: T. D. Sandnes et al, No dilute core produced in simulations of giant impacts on to Jupiter, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). On arXiv DOI: 10.48550/arxiv.2412.06094

Información del diario: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arXiv

Proporcionado por la Universidad de Durham