Júpiter tem Densidade Menor do que se Pensava

Uma colisão colossal entre Júpiter e um planeta ainda em formação no início do sistema solar, há cerca de 4,5 bilhões de anos, poderia explicar as leituras gravitacionais surpreendentes medidas pela nave espacial Juno da NASA, segundo a qual o núcleo de Júpiter é menos denso do que se pensava.
Astrônomos da Universidade de Rice e da Universidade Sun Yat-sen da China dizem que seu cenário de impacto pode explicar essas peculiares leituras gravitacionais.
"Isso é intrigante", disse o astrônomo da Rice e coautor do estudo, Andrea Isella. "Isso sugere que algo aconteceu que agitou o núcleo, e é aí que o impacto gigante entra em jogo".
Isella disse que as principais teorias sobre a formação de planetas sugerem que Júpiter começou como um planeta denso, rochoso ou gelado que mais tarde reuniu sua atmosfera espessa do disco primordial de gás e poeira que deu origem ao nosso sol.
O principal autor do estudo, Shang-Fei Liu, sugeriu a ideia de que os dados poderiam ser explicados por um impacto gigante que agitou o núcleo de Júpiter, misturando o conteúdo denso de seu núcleo com camadas menos densas acima.
"Parecia muito improvável para mim", recordou Isella, "como uma probabilidade de um trilhão. Mas Shang-Fei me convenceu, pelo cálculo de cisalhamento, que isso não era tão improvável".
A equipe de pesquisa realizou milhares de simulações em computador e descobriu que um Júpiter em rápido crescimento pode ter perturbado as órbitas de "embriões planetários" próximos, protoplanetas que estavam nos estágios iniciais de formação.
Liu disse que os cálculos incluíram estimativas da probabilidade de colisões sob diferentes cenários e distribuição de ângulos de impacto. Em todos os casos, Liu e seus colegas descobriram que havia pelo menos 40% de chance de que Júpiter engolisse um embrião planetário nos primeiros milhões de anos.
Isella disse que o cenário de colisão se tornou ainda mais atraente depois que Liu executou modelos 3D de computadores que mostravam como uma colisão afetaria o núcleo de Júpiter.
"Como é denso e vem com muita energia, o objeto impactante seria como uma bala que passa pela atmosfera e atinge o núcleo de frente", disse Isella. "Antes do impacto, você tem o núcleo de Júpiter muito denso, cercado pela atmosfera. O impacto frontal espalha as coisas, diluindo o a densidade do núcleo".

Dependendo do ângulo de inclinação do impacto, poderia resultar que o objeto impactante ficasse preso gravitacionalmente e gradualmente afundando no núcleo de Júpiter. Liu disse ainda que pequenos embriões planetários tão massivos quanto a Terra se desintegrariam na espessa atmosfera de Júpiter, não afetando a densidade do núcleo.
"O único cenário que resultou em um perfil de densidade de núcleo semelhante ao que Juno mediu é um impacto frontal com um embrião planetário cerca de 10 vezes mais massivo que a Terra", disse Liu.
Isella disse que os cálculos sugerem que, mesmo que esse impacto tenha acontecido há 4,5 bilhões de anos, "ainda pode levar muitos bilhões de anos para que o material pesado retorne a um núcleo denso".

Fonte: Space Daily via Rice University