¿Ciclo de vida de un planeta gaseoso?

Estoy interesado en aprender más sobre el ciclo de vida (simplificado) de los planetas gaseosos que no son enanas marrones (es decir, menos de 13 masas de Júpiter). Obviamente comienza con su creación dentro de un disco protoplanetario . Para Júpiter, las cosas sucedieron rápidamente:

Júpiter se formó en un parpadeo geológico. Su núcleo rocoso se fusionó menos de un millón de años después del comienzo de nuestro sistema solar, informaron científicos el lunes en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias. Dentro de otros 2 o 3 millones de años, ese núcleo creció hasta 50 veces la masa de la Tierra.

Fuente: Washington Post: Júpiter es el planeta más antiguo del sistema solar

Pero, ¿qué sucede después? ¿Cuánto tiempo viviría un planeta gaseoso como Júpiter (suponiendo que la estrella central del sistema no lo consumiría)? ¿Qué sucederá con la distribución de densidad radial con el tiempo? ¿De qué parámetros (masa, radio, densidad inicial,...) depende la evolución?

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@Rory Alsop. Buen punto. Quiero decir, si olvidas por un momento que el sol se está convirtiendo en Júpiter será su destino final, me interesa lo que sucedería si ella no lo hiciera. En otras palabras: asumo que, como ya lo hizo Marte, Júpiter está perdiendo constantemente partes de su atmósfera. ¿Pero cuanto? Además: supongo que la estabilidad de un gigante gaseoso depende de factores como la distribución de densidad inicial, el diámetro, la rotación.
Además: Marte finalmente perderá sus dos lunas, una escapará y la otra se estrellará. ¿Qué pasa con las lunas de Júpiter? ¿O en general, sobre planetas gaseosos más pequeños o más grandes que Júpiter? ¿Qué tan estables son las lunas?
@B--rian: ¿Estás preguntando sobre el destino de la masa a granel de Júpiter o sobre su estabilidad orbital? No está claro a partir de su pregunta y sus comentarios sugieren que podría estar preguntando sobre la órbita. Preguntar sobre las lunas es una lata de gusanos completamente diferente, es posible que desee preguntar eso por separado.
Lo siento por ser engañoso. Solo me interesa el planeta en sí (y principalmente la dependencia del tiempo de la función de densidad radial, así como la distribución de temperatura radial), no la estabilidad orbital. Perdón por mencionar las lunas.

Respuestas (1)

El ciclo de vida es solo uno de enfriamiento y asentamiento gradual. Los elementos más pesados ​​se hundirán hacia el centro; el planeta se volverá un poco más denso, probablemente alcanzando alrededor del 90% de su radio actual. Básicamente, se convertirá en una minienana blanca fría compuesta principalmente de hidrógeno y helio y sostenida por la presión de degeneración de electrones fríos. La densidad probablemente no sea lo suficientemente alta como para que cristalice antes de que se complete la diferenciación de los elementos químicos.

El perfil de densidad no cambiará mucho de lo que es ahora. En todo caso, el gradiente de densidad se volverá ligeramente más superficial debido a que un gas degenerado de elementos más pesados ​​tiene más electrones por unidad de masa y, por lo tanto, ejerce una presión más alta para la misma densidad. Dado que la conductividad térmica es extremadamente alta, se eliminará gradualmente un gradiente de temperatura en las regiones internas.

Estos procesos tienen lugar en escalas de tiempo de decenas de miles de millones de años. Júpiter será bastante similar a como es ahora cuando el Sol se convierta en una enana blanca.

"Mini-enana blanca..." En términos de masa, sí, DEFINITIVAMENTE mini. En términos de radio, probablemente no.
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