Masa de Júpiter

La masa de Júpiter , también llamada masa joviana , es la unidad de masa equivalente a la masa total del planeta Júpiter . Este valor puede referirse a la masa del planeta en sí o a la masa de todo el sistema joviano, incluyendo sus lunas . Júpiter es, con diferencia, el planeta más masivo del Sistema Solar . Su masa es aproximadamente 2,5 veces mayor que la de todos los demás planetas del Sistema Solar juntos. ^{[ 2 ]}

La masa de Júpiter es una unidad de masa común en astronomía que se utiliza para indicar las masas de otros objetos de tamaño similar, incluidos los planetas exteriores , los planetas extrasolares y las enanas marrones , ya que esta unidad proporciona una escala conveniente para la comparación.

El valor más conocido actualmente para la masa de Júpiter se puede expresar como1 898 130 yottagramas  : ^{[ 1 ]}

$${\displaystyle M_{\mathrm {J} }=(1.89813\pm 0.00019)\times 10^{27}{\text{ kg}},}$$

que es aproximadamente 1/1000 de la masa del Sol (es aproximadamente _0,1 % M☉ ): ^{[ 3 ]} 

$${\displaystyle M_{\mathrm {J} }={\frac {1}{1047.348644\pm 0.000017}}M_{\odot }\approx (9.547919\pm 0.000002)\times 10^{-4}M_{\odot }.}$$

Júpiter tiene una masa 318 veces mayor que la de la Tierra:

$${\displaystyle M_{\mathrm {J} }=3.1782838\times 10^{2}M_{\oplus }.}$$

La masa de Júpiter es 2,5 veces mayor que la de todos los demás planetas del Sistema Solar combinados; es tan masiva que su baricentro con el Sol se encuentra más allá de la superficie solar , a 1,068 radios solares del centro del Sol. ^{[ 4 ]} 

Debido a que la masa de Júpiter es tan grande en comparación con la de los demás objetos del Sistema Solar , los efectos de su gravedad deben tenerse en cuenta al calcular las trayectorias de los satélites y las órbitas precisas de otros cuerpos del Sistema Solar, incluyendo la Luna e incluso Plutón.

Los modelos teóricos indican que si Júpiter tuviera mucha más masa de la que tiene actualmente, su atmósfera colapsaría y el planeta se encogería. ^{[ 5 ]} Para pequeños cambios en la masa, el radio no cambiaría apreciablemente, pero por encima de unas 500 M _🜨 (1,6 masas de Júpiter) ^{[ 5 ]} el interior se comprimiría tanto bajo la presión aumentada que su volumen disminuiría a pesar del aumento de la cantidad de materia. Como resultado, se cree que Júpiter tiene aproximadamente el diámetro más grande que puede alcanzar un planeta de su composición e historia evolutiva. ^{[ 6 ]} El proceso de mayor contracción con el aumento de la masa continuaría hasta que se lograra una ignición estelar apreciable, como en las enanas marrones de alta masa que tienen alrededor de 50 masas de Júpiter. ^{[ 7 ]} Júpiter necesitaría ser unas 80 veces más masivo para fusionar hidrógeno y convertirse en una estrella . ^{[ 8 ]} 

La masa de Júpiter se deriva del valor medido denominado parámetro de masa joviana , que se denota con GM _J. La masa de Júpiter se calcula dividiendo GM _J entre la constante G. Para cuerpos celestes como Júpiter, la Tierra y el Sol, el valor del producto GM se conoce con una precisión mucho mayor que la de cualquiera de los factores por separado. La precisión limitada disponible para G limita la incertidumbre de la masa derivada. Por esta razón, los astrónomos suelen preferir referirse al parámetro gravitacional en lugar de a la masa explícita. Los productos GM se utilizan al calcular la relación de la masa de Júpiter con respecto a otros objetos.

En 2015, la Unión Astronómica Internacional definió el parámetro de masa nominal de Júpiter para que permaneciera constante independientemente de las mejoras posteriores en la precisión de la medición de M _J . Esta constante se define exactamente como

$${\displaystyle ({\mathcal {GM}})_{\mathrm {J} }^{\mathrm {N} }=1.266\,8653\times 10^{17}{\text{ m}}^{3}/{\text{s}}^{2}}$$

Si se necesita la masa explícita de Júpiter en unidades del SI, se puede calcular dividiendo GM entre G , donde G es la constante gravitacional . ^{[ 9 ]}

La mayor parte de la masa de Júpiter es hidrógeno y helio . Estos dos elementos constituyen más del 87% de la masa total de Júpiter. ^{[ 10 ]} La masa total de elementos pesados ​​distintos del hidrógeno y el helio en el planeta se encuentra entre 11 y 45 M _🜨 . ^{[ 11 ]} La mayor parte del hidrógeno en Júpiter es hidrógeno sólido. ^{[ 12 ]} La evidencia sugiere que Júpiter contiene un núcleo central denso. De ser así, se predice que la masa del núcleo no será mayor que aproximadamente 12 M _🜨 . La masa exacta del núcleo es incierta debido al conocimiento relativamente escaso del comportamiento del hidrógeno sólido a presiones muy altas. ^{[ 10 ]}  

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