Voisiko Jupiterista tulla tähti?

Jupiter on eniten massiivinen planeetta sisään aurinkokunta, mutta se ei ole tähti. Tarkoittaako se, että se on epäonnistunut tähti? Voisiko siitä tulla tähti? Tutkijat ovat pohtineet näitä kysymyksiä, mutta heillä ei ollut tarpeeksi tietoa lopullisten johtopäätösten tekemiseen, kunnes NASA: n Galileo-avaruusalus tutki planeettaa vuodesta 1995 alkaen.

galileo avaruusalukset opiskelivat Jupiteria kahdeksan vuoden ajan ja alkoivat lopulta kulua. Tutkijoiden huolenaihe kosketus veneisiin menetetään, mikä johtaa viime kädessä galileo kiertää Jupiteria, kunnes se joko törmäsi planeetalle tai johonkin sen kuuista. Mahdollisen saastumisen välttämiseksi mahdollisesti elävä kuu bakteereista Galileolla, NASA kaatui tarkoituksella galileo Jupiteriin.

Jotkut ihmiset olivat huolissaan avaruusaluksen moottorina käytetystä plutoniumlämpöreaktorista, joka voi käynnistää ketjureaktion, sytyttäen Jupiterin ja muuttamalla siitä tähti. Perustelu oli, että koska plutoniumia käytetään vetypommien räjäyttämiseen ja Jovian ilmapiiri on rikas Elementti, kaksi yhdessä voisivat luoda räjähtävän seoksen, joka lopulta käynnistäisi fuusioreaktion, joka tapahtuu tähteä.

Kaatuminen galileo ei polttanut Jupiterin vetyä eikä räjähtää. Syynä on, että Jupiterilla ei ole happea tai vettä (joka koostuu vedystä ja hapesta) palamisen tukemiseksi.

Silti Jupiter on erittäin massiivinen! Ihmiset, jotka kutsuvat Jupiteria epäonnistuneeksi tähdeksi, viittaavat yleensä siihen tosiseikkaan, että Jupiterissa on rikas vetyä ja helium, kuten tähdet, mutta ei tarpeeksi massiivinen tuottamaan sisäisiä lämpötiloja ja paineita, jotka alkavat sulautumisen reaktio.

Verrattuna aurinkoon, Jupiter on kevyt ja sisältää vain noin 0,1% aurinkomassasta. Silti on tähtiä, jotka ovat paljon vähemmän massiivisia kuin aurinko. Punaisen kääpiön tekeminen vie vain noin 7,5% aurinkomassasta. Pienin tunnettu punainen kääpiö on noin 80 kertaa massiivisempi kuin Jupiter. Toisin sanoen, jos lisäisit olemassa olevaan maailmaan lisää 79 Jupiterin kokoista planeettaa, sinulla olisi tarpeeksi massaa tähtiä varten.

Pienimmät tähdet ovat ruskeita kääpiötähtiä, jotka ovat vain 13 kertaa suuremmat kuin Jupiterin massa. Toisin kuin Jupiter, ruskeaa kääpiötä voidaan todella kutsua epäonnistuneeksi tähtiksi. Sillä on riittävästi massaa deuteriumin (vetyisotoopin) sulatukseen, mutta ei tarpeeksi massaa, jotta se voi ylläpitää todellista fuusioreaktiota, joka määrittelee tähden. Jupiterilla on suuruusluokkaa, että sillä on tarpeeksi massaa tullakseen ruskea kääpiö.

Tähteksi tuleminen ei tarkoita vain massaa. Useimmat tutkijat ajattelevat, että vaikka Jupiterilla olisi 13-kertainen massa, siitä ei tulisi ruskeaa kääpiötä. Syynä on sen kemiallinen koostumus ja rakenne, mikä on seurausta siitä, kuinka Jupiter muodostui. Tähtien muodostumisen sijasta planeetoina muodostunut Jupiter ei sen sijaan, miten tähdet tehdään.

Tähdet muodostuvat kaasu- ja pölypilvistä, jotka houkuttelevat toisiaan sähkövarauksen ja painovoiman avulla. Pilvet muuttuvat tiheämmiksi ja alkavat lopulta pyöriä. Kierto tasoittaa aineen levyksi. Pöly tarttuu yhteen muodostaen jään ja kallion "tasosimulaatioita", jotka törmäävät toisiinsa muodostaen vielä suurempia massoja. Lopulta, kun massa on noin kymmenen kertaa maapallon massa, painovoima riittää houkuttelemaan kaasua levyltä. Aurinkokunnan varhaisessa muodostumisessa keskialue (josta tuli aurinko) otti suurimman osan käytettävissä olevasta massasta, mukaan lukien kaasut. Tuolloin Jupiterilla oli todennäköisesti noin 318-kertainen massa maan päällä. Kun Auringosta tuli tähti, aurinkotuuli puhalsi suurimman osan jäljelle jäävästä kaasusta.

Vaikka tähtitieteilijät ja astrofysiikit yrittävät edelleen salata aurinkokunnan muodostumisen yksityiskohdat, tiedetään, että useimmissa aurinkojärjestelmissä on kaksi, kolme tai enemmän tähtiä (yleensä 2). Vaikka on epäselvää, miksi aurinkokunnassamme on vain yksi tähti, havainnot muiden aurinkokuntien muodostumisesta osoittavat, että niiden massa on jakautunut eri tavalla ennen kuin tähdet syttyvät. Esimerkiksi, binaarisessa järjestelmässä, kahden tähden massalla on taipumus olla suunnilleen ekvivalentti. Jupiter puolestaan ​​ei koskaan lähestynyt Auringon massaa.

Jos ottaisimme yhden pienimmistä tunnetuista tähtiistä (OGLE-TR-122b, Gliese 623b ja AB Doradus C) ja korvasisimme sillä Jupiterin, olisi tähti, jonka massa on noin 100-kertainen Jupiterin massaan. Tähti olisi kuitenkin alle 1/300: n yhtä kirkas kuin aurinko. Jos Jupiter saavuttaisi jotenkin niin suuren massan, se olisi vain noin 20% suurempi kuin nykyään, paljon tiheämpi ja ehkä 0,3% yhtä kirkas kuin aurinko. Koska Jupiter on 4 kertaa meistä kauempana kuin aurinko, olisimme nähneet vain lisääntyneen energian noin 0,02%, mikä on paljon vähemmän kuin ero energia, jonka saamme vuosittaisista variaatioista Maan kiertoradan ympäri Aurinko. Toisin sanoen, Jupiterilla kääntymisellä tähtiä olisi vähän tai ei ollenkaan vaikutusta Maapallolle. Mahdollisesti taivaan kirkas tähti saattaa hämmentää joitain kuuvaloa käyttäviä organismeja, koska Jupiter-tähti olisi noin 80 kertaa vaaleampi kuin täysikuu. Tähti olisi myös punainen ja kirkas niin, että se olisi näkyvissä päivän aikana.

NASA: n ohjaajan ja lennonjohtaja Robert Frostin mukaan jos Jupiter saavutti massan tullakseen tähti, joka kiertää sisäisen kasveihin vaikutetaan suurelta osin, kun taas kehon, joka on 80 kertaa enemmän massiivinen kuin Jupiter, tulisi vaikuttaa Uraanin, Neptunuksen ja erityisesti Saturnus. Massiivisempi Jupiter, olipa siitä sitten tähti tai ei, vaikuttaisi vain noin 50 miljoonan kilometrin säteellä sijaitseviin esineisiin.

Viitteet:

Kysy fysiikan matemaatikolta, Kuinka lähellä Jupiter on tähti?8. kesäkuuta 2011 (haettu 5. huhtikuuta 2017)

NASA,Mikä on Jupiter?10. elokuuta 2011 (haettu 5. huhtikuuta 2017)