Planeta Jupiter este mai mare ca unele stele, de ce noi nu am primit un al doilea soare?

Cea mai mică stea cunoscută din Calea Lactee este cu adevărat minusculă pentru un astru.

Ea se numește EBLM J0555-57Ab, o pitică roşie la 600 de ani-lumină distanță de noi.

Cu o rază medie de aproximativ 59 000 de kilometri, ea este doar cu puțin mai mare ca Saturn.

Vedeţi şi: 20 de luni noi descoperite în jurul lui Saturn, bat recordul lui Jupiter

Aceasta o face să fie cea mai mică stea cunoscută ce susține fuziunea hidrogenului în nucleul său, proces care menține stelele arzând până ele epuizează tot combustibilul.

În sistemul nostru solar, există doar două obiecte mai mari decât această stea mică.

Unul, evident, este soarele.

Celălalt este Jupiter, asemănător unei uriaşe bile de înghețată, ce posedă o rază medie de 69 911 kilometri.

Așa dar, de ce Jupiter este o planetă şi nu o stea?

Răspunsul scurt e simplu: Jupiter nu are suficientă masă pentru a fuziona hidrogenul în heliu.

Masa EBLM J0555-57Ab, este de aproximativ 85 de ori mai mare decât cea a lui Jupiter, cam aproximativ greutatea minimă necesară pentru o stea — dacă ar fi fost mai ușoară, nici ea nu era să fi fost capabilă să fuzioneze hidrogenul.

Dar dacă sistemul nostru solar ar fi fost diferit, ar fi putut Jupiter să se aprindă într-o stea?

Vedeţi şi: În sfârșit a fost detectată particula evazivă ce poate elucida faptul de unde se ia majoritatea energiei în univers

Jupiter şi Soarele sunt mult mai asemănătoare decât ați putea crede

Gigantul gazos poate şi nu este o stea, dar acest fapt nu ar trebui să-i diminueze importanţa.

Masa sa este de 2,5 ori mai mare decât a celorlaltor plante din sistemul nostru solar combinate.

Doar că, fiind un gigant gazos, are o densitate foarte mică: în jur de 1,33 grame pe centimetru cub; Densitatea Pământului, cu 5,51 grame pe centimetru cub, este puțin peste 4 ori mai mare decât cea a lui Jupiter.

Vedeţi şi: Hubble a fixat o exoplanetă ciudată cu o orbită foarte îndepărtată ce se comportă ca mult căutata “Planeta Nouă”

Dar, este interesant să notăm asemănările dintre Jupiter şi Soare.

Densitatea Soarelui este de 1,41 grame pe centimetru cub.

Şi aceste două obiecte sunt foarte asemănătoare după compoziţie.

În masă, Soarele este compus din aproximativ 71% hidrogen şi 27% heliu, restul fiind alcătuit din urme de alte elemente.

La rândul său Jupiter, este compus din 73% hidrogen şi 24% helium.

Din acest motiv, Jupiter este uneori numit o stea eşuată.

Cu toate acestea, este foarte puţin probabil ca, lăsat la dispoziţia sistemului solar, Jupiter ar fi putut deveni măcar pe aproape o stea.

Chestia e că, stelele şi planetele se nasc prin două mecanisme foarte diferite.

Stelele se nasc atunci când un nod dens de material dintr-un nor molecular interstelar se prăbușește sub propria gravitație — o rotire ce se desfășoară într-un proces numit colaps de nor.

Pe măsură ce se rotește, el bobinează tot mai mult material din norul din jurul său într-un disc de acumulare stelară.

Pe măsură ce gravitația creşte odată cu masa, miezul stelei este comprimat din ce în ce mai tare, fapt ce îl face să devină tot mai fierbinte şi mai fierbinte.

În cele din urmă, el devine atât de comprimat şi fierbinte, încât miezul se aprinde şi începe fuziunea termonucleară.

Potrivit înțelegerii noastre privind formarea stelelor, odată ce steaua a finisat cu acumularea materialului, rămâne un disc imens de acreţie în urmă.

Asta e ceea din ce sunt formate apoi planetele.

Vedeţi şi: Jupiter este cea mai în vârstă planetă din sistemul nostru solar

Astronomii cred că, pentru giganții gazoși ca Jupiter, acest proces (numit acumulare de pietriș) începe cu mici bucăți de rocă îngheţată şi praf din disc.

Pe măsură ce se rotesc în jurul stelei nou-născute, aceste bucăți de material încep să se ciocnească, lipindu-se împreună datorită electricități statice.

Vedeţi şi: Nava spaţială al NASA dezvăluie interiorul planetei Jupiter cu detalii fără precedent

În cele din urmă, aceste aglomerări în creștere ating o dimensiune suficient de mare — în jur de 10 mase terestre — astfel încât ele pot atrage gravitațional din ce în ce mai mult gaz din discul din jur.

Începând din acest moment, Jupiter a crescut treptat până la masa actuală — de aproximativ 318 ori masa Pământului şi 0,001 ori masa Soarelui.

Odată ce a devorat tot materialul disponibil — mult departe de masa necesară pentru fuziunea hidrogenului — ea încetează să mai crească.

Aşa dar, Jupiter nu a fost niciodată aproape pentru a creşte suficient de masiv pentru a deveni o stea.

Jupiter are o compoziție similară cu cea a soarelui nu pentru că a fost o „stea eșuată”, ci pentru că s-a născut din acelaşi nor de gaze moleculare care a dat naștere astrului nostru.

Adevăratele stele eșuate

Există o clasă diferită de obiecte ce pot fi considerate „stele eșuate”.

Acestea sunt „piticele cenuşii” şi ele completează acel decalaj dintre giganții gazoși şi stele.

Începând de la aproximativ 13 ori masa lui Jupiter, aceste obiecte sunt suficient de masive pentru a susţine fuziunea nucleului — nu de hidrogen normal, ci de deuteriu.

Vedeţi şi: Maşina masivă germană de fuziune nucleară a produs prima plasmă hidrogen

Acesta, de asemenea, este cunoscut sub numele de hidrogen „greu”; un izotop de hidrogen cu un proton şi un neutron în nucleu, în loc de un singur proton.

Temperatura şi presiunea necesară pentru fuziunea lui, sunt mult mai mici decât cele în cazul hidrogenului.

Deoarece aceasta are loc la temperatură, presiune şi masă mai mici, fuziunea deuteriului este un pas intermediar pe calea spre fuziunea hidrogenului necesar stelelor, pe măsură ce se continuie acumularea masei.

Vedeţi şi: Hidrogenul a fost transformat în metal, un act uimitor de alchimie

Dar unele obiecte nu ating niciodată masa necesară; acestea sunt cunoscute sub numele de pitici cenuşii.

O vreme după confirmarea existenței lor în 1995, nu se ştia dacă piticii cenuşii erau stele nedesăvârșite sau planete prea ambițioase; dar mai multe studii au demonstrat că ele se formează la fel ca stelele, mai degrabă din prăbuşirea norilor, decât din acreţia nucleului.

Iar unele pitice cenuşii au chiar o masă mai mică decât cea necesară pentru arderea deuteriului, fiind nedestingibile de planete.

Jupiter e chiar la limita de masă inferioară necesară pentru prăbușirea norilor; cea mai mică masă necesară pentru un obiect nor prăbuşit a fost estimată la aproximativ o masă a Jupiterului.

Deci, dacă Jupiter s-ar fi format în rezultatul prăbuşirii norilor, ar putea fi considerat o stea eşuată.

Dar datele sondei Juno al NASA sugerează că, cel puţin cândva Jupiter a avut un nucleu solid — şi acest lucru este mai consistent cu metoda de formare prin acreţia nucleului.

Modelarea sugerează că limita superioară a masei unei planete, ce se poate forma prin acreţia nucleului, este cu aproape de 10 ori mai mare ca cea a planetei Jupiter — doar câteva mase mai puţin, necesare pentru fuziunea deuteriului.

Aşa dar, Jupiter nu este o stea eşuată.

Dar, cugetarea asupra motivului de ce ea nu este una, ne poate ajuta să înţelegem mai bine cum funcţionează cosmosul.

În plus, Jupiter e o minune în dungi, furtunoasă şi interesantă ea însăşi.

Şi fără ea, noi, oamenii, posibil că nu am fi existat.