Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

julio 31, 2010

Júpiter, ¿una estrella fallida?

Imagen de Júpiter captada por la sonda
Cassini-Huygens
(Foto D.P de NASA/JPL/University of
Arizona, via Wikimedia Commons)
Es el mayor planeta de nuestro sistema solar, uno de los más intensa y apasionadamente estudiados y un gigante de gas que algunos sueñan que pudo ser nuestro segundo sol.

El planeta más grande de nuestro sistema solar, Júpiter, es una presencia destacada en los cielos de la Tierra, pues aparece como el cuarto objeto más brillante que hay en la esfera celeste, después del Sol, la Luna y Venus, salvo en algunas ocasiones en que Marte tiene un mayor brillo aparente.

Ya los astrónomos babilónicos se ocuparon de este singular cuerpo celeste, y varias culturas se interesaron en lo que era evidentemente un planeta muy grande. Los astrónomos hindús del siglo V de nuestra era calcularon que Júpiter tenía un diámetro de unos 67.000 kilómetros, mientras que la astronomía islámica del siglo VIII lo estimaba en 97.000 kilómetros. Ninguno se acercó al asombroso tamaño de este gigante, que es de 143.000 kilómetros, bastante más de diez veces el diámetro de la Tierra (12.700 km).

El interés por Júpiter aumentó a principios del siglo XVII, cuando Galileo Galilei descubrió las cuatro mayores lunas de Júpiter –Io, Europa, Ganímedes y Calisto– hoy conocidas precisamente como "lunas galileicas". Las implicaciones astronómicas y cosmológicas de sus descubrimientos fueron, por desgracia, menor evidentes en el momento que las de orden religioso, con los resultados ya conocidos.

Mayores y mejores telescopios que el construido por Galileo permitieron estudiar más a fondo el planeta. En la década de 1660, Giovanni Cassini descubrió las manchas y bandas del planeta, junto con el curioso hecho de que las bandas giran a velocidades diferentes y notó su forma achatada en los polos. Muy poco después, Robert Hooke y el propio Cassini descubrirían independientemente una de las características más distintivas del planeta, la Gran Mancha Roja, un óvalo que hoy sabemos que es una tormenta anticiclónica persistente que ha durado al menos 180 años, pero probablemente tiene muchos más.

No fue sino hasta 1892 cuando se descubrió un quinto satélite de Júpiter. Los demás miembros de la corte de 63 lunas que siguen al planeta fueron descubiertos por sucesivas misiones de sondas robóticas. Muchas de esas lunas surgieron cuando se formó el planeta, mientras que otras fueron capturadas por su campo gravitacional.

Júpiter tarda casi 12 años terrestres en dar la vuelta al sol, y sin embargo tiene el día más corto del sistema solar, pues da una vuelta sobre su eje cada 9 horas y 55 minutos, lo que influye en la intensa actividad de los gases en su superficie.

Al ser un planeta tan grande, y estar formado por materia gaseosa, sin un suelo donde se pudiera “aterrizar” como lo soñó la ciencia ficción primigenia, no era extraño que tarde o temprano alguien se preguntara si Júpiter no podría ser una estrella, un segundo sol cuya ignición incluso podría provocar el hombre.

Estrellas binarias

La estrella más cercana al sol, nuestra vecina cósmica, es en realidad una estrella triple, que conocemos como Alfa Centauri. El sistema esté formado por una enana roja llamada Proxima Centauri y dos estrellas visibles, alfa Centauri A y B, que giran alrededor una de otra o, para ser exactos, alrededor de un centro de masa común. Son un sistema binario, concepto usado por primera vez por el astrónomo británico Sir William Herschel en 1802 para diferenciar a las estrellas dobles que simplemente estaban cerca una de otra de las parejas de estrellas gravitacionalmente unidas.

En el caso de Alfa Centauri, la estrella A es la más brillante y es por tanto la estrella primaria, mientras que la B es la acompañante. Hasta hoy no se ha podido determinar si Proxima Centauri también está gravitacionalmente unida a las otras dos.

La existencia de los sistemas binarios es muy útil para los astrónomos, que utilizan el cálculo de sus órbitas para determinar la masa de las estrellas con gran precisión, lo que les permite estimar con mayor exactitud la masa de estrellas similares que no están en sistemas binarios.

Las estrellas binarias no son tan desusadas como podríamos pensar. Aunque no se descarta la probabilidad, aunque baja, de que algunas se hayan formado por una “captura gravitacional”, donde una estrella grande captura a otra más pequeña en su campo gravitacional, los astrónomos consideran que la mayoría son resultado de los propios procesos de formación de las estrellas, y el enorme número de sistemas binarios descubiertos hace pensar que se trata de un acontecimiento bastante común.

¿Podría Júpiter ser una estrella? Su tamaño no es mucho menor que el de nuestra ya mencionada vecina, Proxima Centauri, pero la masa de ésta es mucho mayor a la de Júpiter. ¿Qué se necesitaría para convertir a Júpiter en un segudo sol de nuestro sistema?

Fundamentalmente, más masa.

En realidad, y pese al nombre común de “gigantes gaseosos”, la materia que forma a Júpiter está en un estado en el que lo gaseoso y lo líquido no se diferencian, y sería más exacto llamarlos planetas fluidos. En su centro, Júpiter tiene hidrógeno en estado sólido, metálico, pero la mayor parte de su volumen consta de hidrógeno y helio, con vestigios de otros gases.

Si le añadiéramos masa a Júpiter, más hidrógeno o helio, su diámetro prácticamente no variaría debido a su potente campo gravitacional. Sólo tendríamos que añadir 50 veces más masa a Júpiter (es decir, sumar 50 planetas fluidos del tamaño de Júpiter) para que su gravedad y su masa desencadenaran el proceso de fusión de núcleos de hidrógeno que convertiría al planeta en una semiestrella de las conocidas como “enanas marrones”. Para que fuera una verdadera estrella, una enana roja, su masa debería ser 80 veces mayor.

Aunque la idea es tremendamente seductora, y la imagen de un cielo con dos soles sin duda tiene un poderoso atractivo, nuestro sistema solar nunca estuvo siquiera cerca de tenerlos, de contar con un sistema binario de estrellas. Tenemos un sol, un único sol que nos basta y nos sobra, y un vecino gigantesco que aún tiene muchas historias por contarnos.

Que no es poca cosa.

Las misiones a Júpiter

Desde 1973, cuando la Pioneer 10 sobrevoló Júpiter, otras siete misiones han visitado al gigante y a sus lunas: Pioneer 11 en 1974, que observó por primera vez los polos jovianos; Voyager 1 y 2 en 1979, que descubrieron los anillos de Júpiter, invisibles desde la Tierra; Galileo, que quedó en órbita alrededor de Júpiter durante ocho años desde diciembre de 1995; Ulises, misión conjunta NASA- ESA, que observó Júpiter en 1992 y 2003-2004 en su órbita alrededor del sol; Cassini, que pasó por Júpiter en 2000 camino a su misión principal en Saturno, y New Horizons, que visitó el planeta en 2007. A futuro, en 2011 está prevista la misión Juno y, para 2020, la Europa-Júpiter, donde volverá a participar la ESA.

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