Bi Jupiter lahko postal zvezda?

Jupiter je večina zelo veliko planet v osončju, pa vendarle ni zvezda. Ali to pomeni, da gre za neuspešno zvezdo? Ali bi kdaj lahko postal zvezda? Znanstveniki so razmišljali o teh vprašanjih, vendar niso imeli dovolj informacij, da bi lahko dokončno sklepali, dokler NASA-jevo vesoljsko plovilo Galileo ni preučilo planeta, začenši z letom 1995.

The Galileo vesoljska plovila so osem let preučevala Jupiter in se na koncu začela obrabljati. Znanstveniki so bili zaskrbljeni, da bi se stik z plovilom izgubil, na koncu pa tudi vodilna Galileo orbitirati z Jupitrom, dokler se ni zrušil na planet ali v eno od njegovih lun. Da bi se izognili morebitni kontaminaciji potencialno žive lune od bakterij na Galileu je NASA namerno strmoglavila Galileo v Jupiter.

Nekatere je skrbelo, da bi toplotni reaktor plutonija, ki je poganjal vesoljsko plovilo, lahko sprožil verižno reakcijo, prižgal Jupitra in ga spremenil v zvezdo. Razlog je bil, da se plutonij uporablja za eksplozijo vodikovih bomb in jovijsko ozračje je bogato z elementa, bi lahko skupaj ustvarila eksplozivno zmes in na koncu sprožila fuzijsko reakcijo, ki se pojavi v zvezde.

Zrušitev Galileo ni zgorel Jupitrovega vodika, niti eksplozije ni bilo mogoče. Razlog je v tem, da Jupiter nima kisika ali vode (ki jo sestavljata vodik in kisik) za podporo izgorevanju.

Pa vendar je Jupiter zelo množičen! Ljudje, ki Jupiter imenujejo neuspela zvezda, ponavadi navajajo dejstvo, da je Jupiter bogat z vodikom in helij, kot zvezde, vendar ni dovolj masiven, da bi ustvaril notranje temperature in pritiske, ki začnejo zlitje reakcija.

Jupiter je v primerjavi s Soncem lahek in vsebuje le okoli 0,1% sončne mase. Vendar so zvezde veliko manj masivne od Sonca. Za izdelavo rdečega pritlikavca potrebuje le 7,5% sončne mase. Najmanjši znani rdeči škrat je približno 80-krat bolj masiven kot Jupiter. Z drugimi besedami, če bi obstoječemu svetu dodali še 79 planetov velikosti Jupiter, bi imeli dovolj mase za zvezdo.

Najmanjše zvezde so rjave pritlikave zvezde, ki so le 13-krat večje od mase Jupitra. Za razliko od Jupitra lahko rjavega pritlikavca resnično imenujemo propadla zvezda. Ima dovolj mase, da lahko zlije devterij (izotop vodika), vendar premalo mase, da lahko vzdrži resnično fuzijsko reakcijo, ki definira zvezdo. Jupiter je v obsegu, da ima dovolj mase, da postane rjavi pritlikavec.

Postati zvezda ni vse v množičnosti. Večina znanstvenikov meni, da tudi če bi Jupiter imel 13-krat večjo maso, ne bi postal rjavi pritlikavec. Razlog je njegova kemična sestava in struktura, kar je posledica tega, kako se je oblikoval Jupiter. Jupiter se oblikuje kot planeti, ne pa kot zvezde.

Zvezde se tvorijo iz oblakov plina in prahu, ki jih medsebojno privlačijo električni naboj in gravitacija. Oblaki postanejo bolj gosti in se sčasoma začnejo vrteti. Z vrtenjem zadevo sploščimo v disk. Prah se združi in tvori "planetesimals" iz ledu in kamnin, ki se med seboj trčita, da tvorita še večje mase. Sčasoma je približno toliko, da je masa približno desetkrat večja od Zemljine, da je gravitacija dovolj, da pritegne plin iz diska. V zgodnjem nastanku sončnega sistema je osrednje območje (ki je postalo Sonce) prevzelo večino razpoložljive mase, vključno s plini. Takrat je imel Jupiter verjetno približno 318-krat večjo maso od Zemlje. Ko je Sonce postalo zvezda, je sončni veter odpihnil večino preostalega plina.

Medtem ko astronomi in astrofiziki še vedno poskušajo razvozlati podrobnosti o nastanku sončnega sistema, je znano, da ima večina sončnih sistemov dve, tri ali več zvezd (običajno 2). Medtem ko ni jasno, zakaj ima naš sončni sistem samo eno zvezdo, opažanja nastanka drugih sončnih sistemov kažejo, da se njihova masa razdeli drugače, preden se zvezde vnamejo. Na primer, v binarnem sistemu je masa obeh zvezd ponavadi približno enakovredna. Jupiter se po drugi strani ni nikoli približal masi Sonca.

Če bi vzeli eno najmanjših znanih zvezd (OGLE-TR-122b, Gliese 623b in AB Doradus C) in z njo nadomestili Jupiter, bi obstajala zvezda s približno 100-kratno maso Jupitra. Pa vendar bi bila zvezda manjša od 1 / 300. toliko svetla kot Sonce. Če bi Jupiter nekako pridobil to veliko maso, bi bil le približno 20% večji, kot je zdaj, precej bolj gost in morda 0,3% svetel kot Sonce. Ker je Jupiter 4-krat bolj od nas kot Sonce, bi videli le povečano energijo za približno 0,02%, kar je veliko manj od razlike v energiji, ki jo dobimo iz letnih nihanj med Zemljino orbito okoli Sonce Z drugimi besedami, Jupiter, ki bi se spremenil v zvezdo, bi imel malo vpliva na Zemljo. Morebiti bi lahko svetla zvezda na nebu zmedla nekatere organizme, ki uporabljajo mesečno svetlobo, ker bi bila Jupiter-zvezda približno 80-krat svetlejša od polne lune. Tudi zvezda bi bila rdeča in dovolj svetla, da bi bila čez dan vidna.

Po besedah ​​Roberta Frosta, inštruktorja in kontrolorja letenja pri Nasi, če bi Jupiter pridobil maso, da bi postal zvezda, je orbita notranje rastline v veliki meri ne bodo prizadete, telo 80-krat bolj masivno kot Jupiter pa bi vplivalo na orbite Urana, Neptuna in še posebej Saturn. Masivnejši Jupiter, ne glede na to, ali je postal zvezda ali ne, bi vplival le na predmete v približno 50 milijonih kilometrov.

Reference:

Vprašajte matematičnega fizika, Kako blizu je Jupiter, da je zvezda?, 8. junij 2011 (pridobljeno 5. aprila 2017)

NASA,Kaj je Jupiter?, 10. avgusta 2011 (pridobljeno 5. aprila 2017)