Júpiter es un planeta gigante compuesto principalmente por gases, y a medida que profundizamos en su atmosfera, la presión provoca que estos alcancen un nuevo estado de la materia que les obligan a comportarse como una especie de líquido metálico altamente conductivo capaz de generar el intenso campo magnético de este gigante gaseoso.


El campo magnético principal de Júpiter puede formarse debido a la existencia de una densa capa de hidrógeno que alcanza una alta conductividad eléctrica.

Sin embargo, y pese a que Júpiter es como hemos dicho un mundo gaseoso, su campo magnético es similar al de la Tierra, salvando las distancias de la intensidad ya que es unas 10 veces más potente que el terrestre, lo que ha intrigado a los investigadores durante mucho tiempo.

Pero gracias a una serie de simulaciones informáticas, un equipo dirigido por el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar ha logrado explicar el origen del campo magnético en el interior del gigante gaseoso.

Los campos magnéticos se generan siempre cuando fluyen las corrientes eléctricas. La Tierra está rodeada por un campo magnético porque en su interior, existe una masa de hierro y níquel fundida que rodea un núcleo sólido que fluye a su alrededor. Este movimiento da lugar a corrientes eléctricas que generan el campo magnético terrestre. Pero el interior de Júpiter es completamente diferente al núcleo terrestre, por lo que su campo magnético debe tener un origen completamente distinto.

Júpiter es compuesto principalmente de hidrógeno y helio, en las capas altas de su atmosfera vemos bandas de color y gigantescos tornados que, como la Gran Mancha Roja, no se han disipado durante siglos. La temperatura en el límite superior de las nubes alcanzan los -100º Celsius, pero la temperatura, la presión y la conductividad eléctrica aumenta enormemente a medida que alcanzamos las profundidades de esa peculiar atmósfera.

Si nos adentramos unos 10.000 kilómetros, la presión alcanza varios millones de atmósferas, el hidrógeno alcanza la conductividad del metal, un estado exótico de la materia que no existe en la Tierra. Y aunque no está claro si existe un núcleo rocoso en el centro del planeta, este debería medir aproximadamente un 20 por ciento del radio Júpiter, tendríamos que alcanzar una profundidad de unos 14.000 kilómetros para alcanzarlo.

Las anteriores simulaciones informáticas, limitadas por la potencia de los ordenadores, que trataban de explicar la formación del campo magnético tuvieron que simplificar en gran medida esta compleja estructura, por ejemplo, la región gaseosa superior y la región inferior metálica eran tratadas por separado. Así que estas simulaciones no eran capaces de reproducir los datos captados por las diferentes sondas que han visitado el sistema joviano.

De esta forma, se creía que las propiedades físicas del planeta cambiaban drásticamente a medida que se alcanzaba la región donde el hidrogeno alcanza ese peculiar estado de la materia, sin embargo, el modelo mostrado por Johannes Wicht, del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar parece demostrar que este no es probablemente el caso. Las propiedades cambian gradualmente durante todas las capas de gas, de modo que tratar por separado la región exterior e interior del planeta es algo que apenas puede justificarse.

El paso importante aquí es el hecho de que, por primera vez, estas nuevas simulaciones muestran todas las regiones internas del planeta en una misma simulación, y para ello necesitaron que el superordenador Hydra la Sociedad Max Planck estuviese trabajando de forma continuada durante unos seis meses para completar esta simulación.

El resultado nos muestra unos datos coincidentes con los captados por las diferentes misiones que han estudiado el campo magnético de Júpiter.

“La parte principal del campo magnético, que parece tan similar al campo magnético de la Tierra, se genera en el interior del planeta, donde las propiedades no cambian con tanta fuerza”, señalo Wicht.

Pero este nuevo estudio señala la existencia de una segunda dinamo interna más débil presente en la zona de transición a la capa metálica cerca del ecuador. Aparentemente es el resultado de las fuertes corrientes de aire que se desplazan hacia el este y que pueden apreciarse en las nubes vistas en la superficie. Pero en las regiones más superficiales, la atmosfera pierde la capacidad de generar un campo magnético, aquí la conductividad eléctrica es demasiado baja.

Pero a mayor profundidad, donde las temperaturas comienzan a elevarse, a unos 8.000 kilómetros por debajo de la cubierta de nubes, la conductividad eléctrica, gracias a la formación de plasma, es lo suficientemente alta como para que se forme una dinamo capaz de generar un campo magnético apreciable.

“Lo crucial aquí es el resultado de la velocidad del viento y la conductividad eléctrica”, explica Moritz Heimpel de la Universidad de Alberta en Edmonton, Canadá, que señala que en el momento que se excede un valor específico, puede llegar a formarse un campo magnético.

Así tenemos dos campos magnéticos superpuestos, uno de ellos similar al de la Tierra y que tiene su origen en las camas más profundas del planeta, resultado de la metalicidad del hidrogeno sometido a alta presión y temperatura, y un segundo campo magnético más débil y superficial generado por los vientos ecuatoriales.

Estas simulaciones abarcan un período de unos 6.500 años y también revelan cambios en el tiempo. La intensidad de campo debe variar, por ejemplo, debido a que la inclinación del eje del planeta cambia unos 0,02 grados por año.

El trabajo ha sido publicado por la revista Geophysical Research Letters.


espacioprofundo.es 21/08/14