Ar putea Jupiter să devină o stea?

Jupiter este cel mai masiv planeta în sistemul solar, cu toate acestea nu este o stea. Asta înseamnă că este o stea eșuată? Ar putea deveni vreodată o stea? Oamenii de știință au reflectat aceste întrebări, dar nu au avut suficiente informații pentru a trage concluzii definitive până când nava spațială Galileo a NASA a studiat planeta, începând cu 1995.

Galileo nave spațiale au studiat Jupiter timp de opt ani și în cele din urmă au început să se uzeze. Oamenii de știință erau preocupați de contactul cu ambarcațiunea ar fi pierdut, conducând în cele din urmă Galileo să orbiteze Jupiter până când s-a prăbușit pe planetă sau într-una din lunile sale. Pentru a evita o posibilă contaminare cu o lună potențial vie din bacteriile de pe Galileo, NASA s-a prăbușit intenționat Galileo în Jupiter.

Unii oameni au îngrijorat reactorul termic din plutoniu care alimenta nava spațială ar putea începe o reacție în lanț, aprindând Jupiter și transformând-o într-o stea. Motivul a fost că, deoarece plutoniul este folosit pentru a detona bombele cu hidrogen, iar atmosfera joviană este bogată în element, cei doi împreună ar putea crea un amestec exploziv, începând în cele din urmă reacția de fuziune care are loc în stele.

Prăbușirea lui Galileo nu a ars hidrogenul lui Jupiter și nici nu a putut exploda. Motivul este că Jupiter nu are oxigen sau apă (care constă din hidrogen și oxigen) pentru a susține arderea.

Cu toate acestea, Jupiter este foarte masiv! Oamenii care numesc Jupiter o stea eșuată se referă de obicei la faptul că Jupiter este bogat în hidrogen și heliu, ca stelele, dar nu suficient de masiv pentru a produce temperaturile și presiunile interne care încep o fuziune reacţie.

În comparație cu Soarele, Jupiter este un produs ușor, care conține doar aproximativ 0,1% din masa solară. Cu toate acestea, există stele mult mai puțin masive decât Soarele. Este nevoie doar de aproximativ 7,5% din masa solară pentru a face o pitică roșie. Cel mai mic pitic roșu cunoscut este de aproximativ 80 de ori mai masiv decât Jupiter. Cu alte cuvinte, dacă ai adăugat încă 79 de planete de dimensiunea Jupiter în lumea existentă, ai avea suficientă masă pentru a face stea.

Cele mai mici stele sunt stele pitice maro, care sunt de doar 13 ori mai mari decât masa lui Jupiter. Spre deosebire de Jupiter, un pitic brun poate fi numit cu adevărat o stea eșuată. Are suficientă masă pentru a fuziona deuteriu (izotop de hidrogen), dar nu suficientă masă pentru a susține adevărata reacție de fuziune care definește o stea. Jupiter se află într-un ordin de mărime de a avea suficientă masă pentru a deveni un pitic brun.

Devenirea unei vedete nu se referă la masă. Majoritatea oamenilor de știință consideră că, chiar dacă Jupiter ar avea de 13 ori masa sa, nu ar deveni un pitic brun. Motivul este compoziția și structura sa chimică, care este o consecință a modului în care s-a format Jupiter. Jupiter format ca planete se formează, mai degrabă decât modul în care sunt făcute stelele.

Stelele se formează din nori de gaz și praf care sunt atrași unul de celălalt de sarcina electrică și gravitația. Norii devin mai densi și în cele din urmă încep să se rotească. Rotația aplatizează materia într-un disc. Praful se aglomerează pentru a forma „planetesimale” de gheață și rocă, care se ciocnesc între ele pentru a forma mase și mai mari. În cele din urmă, aproximativ când masa este de aproximativ zece ori mai mare decât a Pământului, gravitația este suficientă pentru a atrage gazul de pe disc. În formarea timpurie a sistemului solar, regiunea centrală (care a devenit Soarele) a luat cea mai mare parte a masei disponibile, inclusiv gazele sale. La vremea respectivă, Jupiter a avut probabil o masă de aproximativ 318 ori mai mare decât cea a Pământului. În momentul în care Soarele a devenit o stea, vântul solar a aruncat cea mai mare parte a gazului rămas.

În timp ce astronomii și astrofizicienii încă încearcă să descifreze detaliile formării sistemului solar, se știe că majoritatea sistemelor solare au două, trei sau mai multe stele (de obicei 2). Deși nu este clar de ce sistemul nostru solar are o singură stea, observațiile formării altor sisteme solare indică că masa lor este distribuită diferit înainte ca stelele să se aprindă. De exemplu, într-un sistem binar, masa celor două stele tinde să fie aproximativ echivalentă. Jupiter, pe de altă parte, nu s-a apropiat niciodată de masa Soarelui.

Dacă am lua una dintre cele mai mici stele cunoscute (OGLE-TR-122b, Gliese 623b și AB Doradus C) și am înlocui Jupiter cu ea, ar exista o stea cu aproximativ 100 de ori mai mare decât masa lui Jupiter. Cu toate acestea, steaua ar fi mai mică de 1 / 300th la fel de strălucitoare ca Soarele. Dacă Jupiter ar câștiga cumva acea multă masă, aceasta ar fi cu aproximativ 20% mai mare decât acum, mult mai densă și poate cu 0,3% la fel de strălucitoare ca Soarele. Deoarece Jupiter este de 4 ori mai departe de noi decât Soarele, am vedea doar o energie crescută de aproximativ 0,02%, care este mult mai puțin decât diferența de energie pe care o obținem din variațiile anuale în cursul orbitei Pământului în jurul Soare. Cu alte cuvinte, Jupiter transformându-se într-o stea nu ar avea niciun impact asupra Pământului. Poate stea strălucitoare din cer ar putea confunda unele organisme care folosesc lumina lunii, deoarece Jupiter-the-star ar fi de aproximativ 80 de ori mai strălucitoare decât luna plină. De asemenea, steaua ar fi suficient de roșie și strălucitoare pentru a fi vizibilă în timpul zilei.

Potrivit lui Robert Frost, instructor și controlor de zbor la NASA, dacă Jupiter a câștigat masa pentru a deveni o stea orbitele interioare plantele nu ar fi afectate în mare măsură, în timp ce un corp de 80 de ori mai masiv decât Jupiter ar afecta orbitele Uranus, Neptun și, în special, Saturn. Jupiterul mai masiv, indiferent dacă a devenit sau nu o stea, ar afecta doar obiectele aflate la aproximativ 50 de milioane de kilometri.

Referințe:

Întrebați un fizician matematician, Cât de aproape este Jupiter de a fi o stea?, 8 iunie 2011 (preluat 5 aprilie 2017)

NASA,Ce este Jupiter?, 10 august 2011 (preluat 5 aprilie 2017)