Юпитер – самая массивная планета в Солнечной системе, но это не звезда. Означает ли это, что это неудавшаяся звезда? Сможет ли он когда-нибудь стать звездой? Ученые размышляли над этими вопросами, но у них не было достаточно информации, чтобы сделать окончательные выводы, до тех пор, пока космический корабль НАСА Galileo не изучил планету, начиная с 1995 года.
Почему мы можем Не зажигайте Юпитер
Космический аппарат Galileo изучал Юпитер в течение восьми лет и в конце концов начал изнашиваться. Ученые были обеспокоены тем, что контакт с кораблем будет потерян, что в конечном итоге приведет к тому, что Галилео выйдет на орбиту Юпитера, пока он не упадет либо на планету, либо на одну из ее лун. Чтобы избежать возможного заражения потенциально живой Луны бактериями с Галилео, НАСА намеренно врезало Галилео в Юпитер.
Некоторые люди беспокоился, что плутониевый тепловой реактор, питающий космический корабль, может запустить цепную реакцию, воспламенив Юпитер и превратив его в звезду. Причина заключалась в том, что, поскольку плутоний используется для взрыва водородных бомб, а атмосфера Юпитера богата этим элементом, они вместе могут создать взрывоопасную смесь, в конечном итоге запустив реакцию синтеза, которая происходит в звездах.
Катастрофа Галилео не сожгла водород Юпитера, как и никакой взрыв. Причина в том, что у Юпитера нет кислорода или воды (которая состоит из водорода и кислорода) для поддержания горения.
Почему Юпитер не может стать звездой.
И все же Юпитер очень массивен! Люди, которые называют Юпитер неудавшейся звездой, обычно имеют в виду тот факт, что Юпитер, как и звезды, богат водородом и гелием, но недостаточно массивен, чтобы производить внутренние температуры и давления, которые запускают реакцию синтеза.
По сравнению с Солнцем, Юпитер – легкий вес, содержащий всего около 0,1% солнечной массы. Однако есть звезды гораздо менее массивные, чем Солнце. Чтобы создать красный карлик, нужно всего около 7,5% солнечной массы. Самый маленький из известных красных карликов примерно в 80 раз массивнее Юпитера. Другими словами, если вы добавите к существующему миру еще 79 планет размером с Юпитер, у вас будет достаточно массы, чтобы образовалась звезда.
Самые маленькие звезды – это коричневые карлики, которые всего в 13 раз больше массы Юпитера. В отличие от Юпитера коричневый карлик по праву можно назвать несостоявшейся звездой. У него достаточно массы, чтобы синтезировать дейтерий (изотоп водорода), но недостаточно массы, чтобы поддерживать истинную реакцию синтеза, которая определяет звезду. Юпитер на порядок меньше массы, чтобы стать коричневым карликом.
Юпитеру суждено было стать планетой
Чтобы стать звездой, не только масса. Большинство ученых считают, что даже если бы Юпитер имел массу в 13 раз больше своей массы, он не стал бы коричневым карликом. Причина в его химическом составе и строении, что является следствием того, как образовался Юпитер.. Юпитер сформировался как планеты, а не как звезды.
Звезды образуются из облаков газа и пыли, которые притягиваются друг к другу электрическим зарядом и гравитацией. . Облака становятся более плотными и со временем начинают вращаться. Вращение превращает материю в диск. Пыль слипается, образуя «планетезимали» из льда и камня, которые сталкиваются друг с другом, образуя еще большие массы. В конце концов, когда масса примерно в десять раз больше массы Земли, гравитации достаточно, чтобы притягивать газ из диска. В начале формирования Солнечной системы центральная область (которая стала Солнцем) занимала большую часть доступной массы, включая его газы. В то время масса Юпитера, вероятно, была примерно в 318 раз больше массы Земли. Когда Солнце превратилось в звезду, солнечный ветер унес большую часть оставшегося газа.
Для других солнечных систем все по-другому
Хотя астрономы и астрофизики все еще пытаются расшифровать детали формирования солнечной системы, известно, что в большинстве солнечных систем есть две, три или более звезд (обычно 2). Хотя неясно, почему в нашей Солнечной системе есть только одна звезда, наблюдения за формированием других солнечных систем показывают, что их масса распределяется по-разному до того, как звезды воспламеняются. Например, в двойной системе массы двух звезд примерно равны. Юпитер, с другой стороны, никогда не приближался к массе Солнца.
Но что, если бы Юпитер стал звездой?
Если мы возьмем одну из самых маленьких известных звезд (OGLE-TR-122b, Gliese 623b и AB Doradus C) и заменим ею Юпитер, то получится звезда примерно в 100 раз больше массы Юпитера. Тем не менее, звезда была бы менее чем на 1/300 яркости Солнца. Если бы Юпитер каким-то образом приобрел такую массу, он был бы всего на 20% больше, чем сейчас, гораздо плотнее и, возможно, на 0,3% ярче Солнца. Поскольку Юпитер находится в 4 раза дальше от нас, чем Солнце, мы увидим только увеличение энергии примерно на 0,02%, что намного меньше, чем разница в энергии, которую мы получаем от годовых изменений курса Земли по орбите вокруг Солнца. Другими словами, превращение Юпитера в звезду практически не повлияет на Землю. Возможно, яркая звезда в небе может сбить с толку некоторые организмы, использующие лунный свет, потому что Юпитер-звезда будет примерно в 80 раз ярче, чем полная луна. Кроме того, звезда будет красной и достаточно яркой, чтобы ее можно было увидеть в течение дня.
По словам Роберта Фроста, инструктора и диспетчера НАСА, если Юпитер набрала массу, чтобы стать звездой, орбиты внутренних растений не пострадали бы, в то время как тело, в 80 раз более массивное, чем Юпитер, повлияло бы на орбиты Урана, Нептуна и особенно Сатурна. Более массивный Юпитер, стал он звездой или нет, будет воздействовать только на объекты в пределах примерно 50 миллионов километров..
Спросите математика Физик, Насколько близок Юпитер к тому, чтобы стать звездой? , 8 июня 2011 г. (получено 5 апреля 2017 г.)
НАСА, Что такое Юпитер? , 10 августа 2011 г. (получено 5 апреля 2017 г.)