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Después de la formación de Júpiter, el planeta estaba rodeado de algo que los científicos han llamado disco circumplanetario (CPD). Se trató de una estructura compuesta de gas, polvo y hielo que rodeaba al planeta y que se cree desempeñó un papel muy importante en la formación de sus lunas más grandes, conocidas como las lunas galileanas (Ío, Europa, Ganímedes y Calisto). Sin embargo, siguen existiendo preguntas acerca de cómo sucedió eso. Los científicos llevan décadas intentando comprender exactamente cómo se formaron esas lunas.
En una nueva investigación publicada en la revista científica The Planetary Science, un grupo de científicos ofrece algunas respuestas a esas dudas.
Los investigadores hacen una serie de simulaciones en 3D para entender cómo era este disco. Cuando Júpiter se estaba formando, emitía una gran cantidad de calor, dicen los autores, lo que elevaba la temperatura del disco circumplanetario a niveles muy altos. Según las simulaciones tridimensionales, este calor hizo que el disco fuera ópticamente grueso, es decir, no dejaba pasar fácilmente la radiación, atrapando aún más calor en su interior. Esto afectó la forma en que los materiales del disco se condensaban y, por lo tanto, influyó en la composición de las lunas
Uno de los hallazgos más importantes del estudio es que el propio Júpiter comenzó a crear una sombra dentro del disco circumplanetario, lo que causó una caída de temperatura de aproximadamente 100 kelvin en ciertas regiones, específicamente alrededor de los 10 radios de Júpiter. Para que se haga una idea, una caída de 100 K es como pasar de la temperatura de agua hirviendo (100 °C) a la de un congelador doméstico (-18 °C), pero mucho más extremo.
Se cree que esta región más fría perduró durante alrededor de 80.000 años, según sugieren las simulaciones reportadas en el estudio. Estas áreas frías funcionaban como “trampas de frío”, permitiendo que elementos volátiles como el amoníaco (NH₃), el dióxido de carbono (CO₂) y el sulfuro de hidrógeno (H₂S) se acumularan y permanecieran allí en estado sólido. Los científicos creen que las sombras dentro del CPD podrían haber jugado un papel clave en la composición inicial de los granos de hielo, lo que a su vez afectó la formación de las lunas de Júpiter.
La investigación, aunque muy valiosa, tiene algunas limitaciones. Aunque el estudio sugiere que la sombra dpudo haber afectado la acumulación de hielos y la formación de lunas, no incluye simulaciones de cómo los satélites realmente se formaron dentro de ese entorno. Además, el modelo solo sigue la evolución del disco circumplanetario (CPD) hasta unos 200 mil años, sin explorar qué ocurre después. Las lunas galileanas pudieron haberse formado en una etapa posterior, cuando el CPD era menos denso o incluso cuando ya había desaparecido. Pese a eso, los autores creen que su teoría es una explicación plausible de cómo la sombra del disco pudo haber influido en la composición de las lunas de Júpiter.
Recordemos que Júpiter tiene 95 lunas reconocidas oficialmente. De estas, las cuatro más grandes y masivas, conocidas como las lunas galileanas, han sido el centro de la atención humana. Europa, en especial, es ha destacado por su superficie helada y la posibilidad de un océano subterráneo, lo que la convierte en un objetivo principal en la búsqueda de vida extraterrestre.
Actualmente, hay dos misiones principales enfocadas en esa luna. En primer lugar, Europa Clipper fue lanzada en octubre de 2024 y busca estudiar la habitabilidad de Europa, su océano subterráneo y su geología. Un poco más antigua es JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer), una misión lanzada por la ESA (agenacia espacial europea) en abril de 2023 y que busca hacer observaciones detalladas del planeta gigante gaseoso y sus tres grandes lunas.
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