¿Cuál será el efecto si nos paramos en Júpiter?

(*) Júpiter, para todos los efectos, no tiene una superficie sólida sobre la que pararse. No más de lo que podrías decir que la atmósfera de la Tierra lo tiene, antes de llegar a Tierra Firme. Es una bola enorme compuesta principalmente de hidrógeno y helio ., pero también otros elementos más pesados ​​en partes más pequeñas, y es tan masivo que su propia gravedad comprime estos gases en líquido cuanto más nos adentramos en su interior. Los elementos más ligeros dominan en su atmósfera superior en estado gaseoso; estos se comprimen gradualmente debido a su propia presión en líquidos, hidrógeno metálico aún más profundo y, finalmente, una malla de hidrógeno metálico, roca y otros elementos más pesados ​​​​que se hunden más profundamente en su núcleo. Nadie sería capaz de "pararse" en ninguna de estas capas. De hecho, la temperatura y la presión se vuelven tan grandes que se ha calculado que incluso los diamantes (se especula que podrían formarse como precipitados en ciertas capas del interior de Júpiter a partir de nubes negras de hollín, donde, si se demuestra que es cierto, significaría literalmente "llueven diamantes"). ") eventualmente se derrite en una forma pegajosa de carbón líquido, nuevamente especulada, que no es tan diferente al alquitrán, excepto que no lo es.

                                          ^{Una rebanada de pastel de las capas de presión, temperatura y densidad de Júpiter. Fuente:
                                Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial, Universidad de Colorado en Boulder}

Entonces, ¿qué pasaría si te sumergieras en Júpiter? Bueno, cuánto durará dependerá de qué equipo esté usando para protegerlo de su entorno hostil. Al principio, la presión aumentaría gradualmente en su atmósfera superior hasta el punto de que es suficiente para que sus violentas tormentas te arrojen. Esa es la capa de nubes de Júpiter. Sin embargo, es posible que tengas "suerte" y caigas en sus polos, donde las depresiones atmosféricas gigantes mantienen todo un poco más bajo, prolongando ligeramente el resultado inevitable. A medida que aumenta la presión, también lo hace la convección térmica. Empezarías a perder calor cada vez más rápido, y tampoco es una agradable temperatura primaveral mediterránea. En una atmósfera (presión igual al nivel medio del mar en la Tierra), la temperatura desciende hasta -108 °C. Que'−93 °C en la Meseta Antártica Oriental ), incluso para sus regiones polares durante los inviernos. Mientras tanto, también serías bombardeado por la radiación de Júpiter . Y si estás cayendo en él desde sus polos y pensabas que tenías suerte por unos cientos de kilómetros más, piénsalo de nuevo porque esas son las regiones donde Júpiter se vuelve a conectar magnéticamente con el propio campo magnético del Sol, aumentando la velocidad de las partículas cargadas hasta el punto de que podemos observar fantásticas auroras polares "azul eléctrico" del tamaño de muchas Tierras donde este flujo de protones solares ioniza la atmósfera superior de Júpiter.

Entonces, tiene tres adversarios principales contra los que luchar con su equipo de protección ambiental en el que se encuentra: radiación, presión y temperatura. Y si entras demasiado rápido en su atmósfera superior, también la ionización por contacto, la carga triboeléctrica, la ablación superficial... nada demasiado encantador y todo termina por sí solo. Cualquiera puede adivinar cuándo cualquiera de estos sería demasiado para soportar y su equipo fallaría, pero no tomaría mucho tiempo con la gravedad de Júpiter (24,79 m/s²), independientemente de su velocidad de descenso inicial, hasta que se sumerja demasiado profundo para su comodidad. .

Eventualmente, una vez muertos hace mucho tiempo por la falta de hospitalidad del gigante gaseoso, sus restos se sumergirían más profundamente en la capa de hidrógeno líquido de Júpiter. Primero se congelan y luego se descongelan a medida que la temperatura y la presión aumentan a casi 5000 °C y aproximadamente 2 millones de veces la presión atmosférica al nivel del mar de la Tierra. Casi implosionarías, si tu cuerpo no fuera principalmente agua, que no se comprime fácilmente. Todavía se comprimiría mucho ya que todas las cavidades que alguna vez funcionaron en su cuerpo colapsaron. No es el mejor momento para una selfie. Sin embargo, tu viaje aún no ha terminado, porque tú y tu equipo³ , o un poco más de 4 veces la densidad de su propio cuerpo, si excluyéramos un traje de EVA en el que tendría que estar, aumentando su densidad general. En ese momento, estás siendo electrocutado por tremendas corrientes eléctricas que le dan a Júpiter una magnetosfera tan enorme , la segunda estructura más grande de nuestro sistema solar además de la propia heliosfera del Sol.

Estas corrientes desgarrarían sus restos en fragmentos indistinguiblemente pequeños e inducirían la descomposición química por radicales de hidrógeno atómicos libres que intercambian electrones al azar. Sería un poco como sumergir un cuerpo en ácido fluorhídrico mientras se fríe al mismo tiempo, aunque quizás no sea más violento. No sé, solo puedo imaginarlo, en realidad nunca lo he hecho. ¡Honesto! De todos modos, los fragmentos de lo que una vez fue se descompondrían en sus elementos químicos constituyentes, perderían valencia y se unirían a los protones de hidrógeno libres circundantes. Los compuestos más pesados ​​se hundirían aún más,

En cualquier caso, estarías esparcido por todo el interior de Júpiter en varios estados, y te convertirías en parte de él por casi la eternidad. Bastante épico, pero por favor no lo hagas.

^{(*) No todo puede ser exactamente cierto, ya que algunas partes que describo son un tema de investigación aún en curso, pero esto fue un poco divertido, así que lo hice. Revisaré para agregar algunas referencias en un momento posterior para las partes que hay disponibles.}

Si ignoramos los efectos atmosféricos por un momento, veamos qué hace la gravedad cuando desciendes a un planeta (y esto se aplica a todos los planetas, rocosos o gaseosos).

Según el teorema de Shell de Newton , dentro de una esfera de densidad uniforme, la gravedad es proporcional a su distancia al centro . La gravedad es más alta cuando estás en la superficie, con toda la masa del planeta debajo de ti. Cuando estás en el centro del planeta, la gravedad es 0 porque la atracción desde diferentes direcciones se cancela entre sí.

Júpiter no es uniforme, por lo que la ecuación se vuelve más complicada.

Obtienes F = gM/r ² , donde g es la constante gravitatoria. M es la masa de la esfera con radio r, esto depende de la densidad promedio de la esfera.

Para la Tierra, el perfil de gravedad se ve así:

Para Júpiter obtienes un perfil que es más pronunciado porque la diferencia de densidad entre las capas externas y el núcleo es más extrema.

Este artículo adjunto con el video: What If You Fell Into Jupiter describe lo que sucedería si nos sumergimos/caemos en Júpiter.

La fuente de video interesante es del programa What.If creado por Hashem Al-Ghaili en Facebook. No es tan técnico de entender pero muy informativo. Espero que les guste, Hashem es mi página de ciencia favorita (figura pública también) en FB, junto con muchos más de sus canales científicos subsidiarios.