Estrutura interna


Acredita-se que Júpiter seja composto de um núcleo denso, circundado por hidrogênio metálico com algum hélio e uma camada exterior, composta principalmente de hidrogênio molecular, mas ainda existem dúvidas consideráveis sobre a estrutura interna do planeta. O núcleo é muitas vezes descrito como rochoso, mas sua composição em detalhes é desconhecida, bem como as propriedades destes materiais na temperatura e pressão destas profundidades. Em 1997, a existência de um núcleo sólido foi sugerida por medidas gravitacionais, indicando uma massa de 12 a 45 vezes a da Terra, ou 3% a 15% da massa jupiteriana. Modelos mais recentes indicam a presença de um núcleo, com 14 a 18 massas terrestres.

A presença de um núcleo durante ao menos parte da história de Júpiter é sugerida por modelos de formação planetária, envolvendo a formação inicial de um núcleo rochoso ou de gelo, massivo ou suficiente para atrair gravitacionalmente o hidrogênio e o hélio presentes na nebulosa protossolar. Assumindo que tenha existido, o núcleo pode ter diminuído em tamanho à medida que correntes de convecção de hidrogênio metálico líquido levassem material do núcleo derretido para níveis mais altos do interior planetário. Um núcleo sólido pode não existir, já que as medidas gravitacionais não são precisas o suficiente para negar esta possibilidade.

Modelo do interior de Júpiter, com um núcleo sólido, envolto por uma camada de hidrogênio metálico, hidrogênio líquido (verde) e pela própria atmosfera
Modelo do interior de Júpiter, com um núcleo sólido, envolto por uma camada de hidrogênio metálico, hidrogênio líquido (verde) e pela própria atmosfera.

A incerteza dos modelos depende da margem de erro dos parâmetros analisados: um dos coeficientes de rotação (J6) usados para descrever a quantidade de movimento linear do planeta, do raio equatorial, e de sua temperatura em 1 bar de pressão. Espera-se que a sonda Juno, lançada em agosto de 2011, aumente a precisão destes parâmetros, possibilitando progresso na solução deste problema.

A região do núcleo é circundada pelo manto, formado primariamente por hidrogênio metálico denso, que estende-se até 78% do raio do planeta. Hélio e néon precipitam-se através desta camada, em direção ao núcleo, reduzindo a abundância destes materiais na atmosfera exterior do planeta.

Acima do manto localiza-se o interior transparente da atmosfera de hidrogênio líquido e hidrogênio gasoso, com a porção gasosa estendendo-se da camada de nuvens visíveis ate uma profundidade de cerca de 1 000 km. Acredita-se que não há uma fronteira clara entre essas camadas de diferentes densidades de hidrogênio; as condições variam lentamente do gás até a camada sólida à medida que se aprofunda. Esta transição acontece sempre quando a temperatura é maior que a temperatura crítica, que para o hidrogênio, é de apenas 33 K.

A temperatura e a pressão dentro de Júpiter aumentam com a profundidade. Na região de fase de transição, no qual hidrogênio líquido — aquecido além do seu ponto crítico — torna-se metálico, acredita-se que a temperatura seja de 10 000 K, e a pressão, de 200 GPa. A temperatura na fronteira do núcleo é estimada em 36 000 K, e a pressão, de 3 mil a 4,5 mil GPa.


FONTES:  Solar Views (Créditos: Calvin J. Hamilton)Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS (Créditos: Kepler de Souza Oliveira Filho e Maria de Fátima Oliveira Saraiva)

DADOS COMPLEMENTARES: Wikipédia

Imagens: NASA/ESA

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