Kunne Jupiter bli en stjerne?

Jupiter er det meste gigantisk planeten i solsystemet, men det er det ikke en stjerne. Betyr det at det er en mislykket stjerne? Kan det noen gang bli en stjerne? Forskere har fundert på disse spørsmålene, men hadde ikke nok informasjon til å trekke endelige konklusjoner før NASAs Galileo-romfartøy studerte planeten, startet i 1995.

De Galileo romfartøy studerte Jupiter i åtte år og begynte etter hvert å bli slitt. Forskere var opptatt av at kontakten med håndverket ville gå tapt og til slutt føre Galileo for å bane Jupiter til den enten krasjet inn i planeten eller en av månene. For å unngå mulig forurensning av en potensielt levende måne fra bakterier på Galileo, styrtet NASA med vilje Galileo inn i Jupiter.

Noen mennesker bekymret den termiske reaktoren plutonium som drev romfartøyet, kunne starte en kjedereaksjon, og antente Jupiter og gjort den til en stjerne. Resonnementet var at siden plutonium brukes til å detonere hydrogenbomber og den joviske atmosfæren er rik på element, kunne de to sammen skape en eksplosiv blanding, til slutt starte fusjonsreaksjonen som oppstår i stjerner.

Krasjet av Galileo brente ikke Jupiters hydrogen, og kunne heller ikke eksplosjon. Årsaken er at Jupiter ikke har oksygen eller vann (som består av hydrogen og oksygen) for å støtte forbrenning.

Likevel er Jupiter veldig massiv! Folk som kaller Jupiter en mislykket stjerne, refererer vanligvis til det faktum at Jupiter er rik på hydrogen og helium, som stjerner, men ikke massivt nok til å produsere de indre temperaturer og trykk som starter en fusjon reaksjon.

Sammenlignet med solen er Jupiter en lettvekt, som bare inneholder ca. 0,1% av solmassen. Likevel er det stjerner som er mye mindre massive enn solen. Det tar bare rundt 7,5% av solmassen å lage en rød dverg. Den minste kjente røde dvergen er omtrent 80 ganger mer massiv enn Jupiter. Med andre ord, hvis du la 79 flere planeter i størrelse med Jupiter til den eksisterende verden, ville du ha masse til å gjøre stjerne.

De minste stjernene er brune dvergstjerner, som bare er 13 ganger massen til Jupiter. I motsetning til Jupiter, kan en brun dverg virkelig kalles en mislykket stjerne. Den har masse nok til å smelte sammen deuterium (en isotop av hydrogen), men ikke nok masse til å opprettholde den virkelige fusjonsreaksjonen som definerer en stjerne. Jupiter er innenfor en størrelsesorden av å ha nok masse til å bli en brun dverg.

Å bli stjerne handler ikke om masse. De fleste forskere tror at selv om Jupiter hadde 13 ganger massen, ville den ikke blitt en brun dverg. Årsaken er dens kjemiske sammensetning og struktur, som er en konsekvens av hvordan Jupiter dannet seg. Jupiter dannet som planeter danner, i stedet for hvordan stjerner lages.

Det dannes stjerner fra skyer av gass og støv som tiltrekkes av hverandre av elektrisk ladning og tyngdekraft. Skyene blir tettere og begynner etter hvert å rotere. Rotasjonen flater saken inn på en plate. Støvet klumper seg sammen for å danne "planetesimals" av is og stein, som kolliderer med hverandre for å danne enda større masser. Til slutt, omtrent når massen er omtrent ti ganger jordens, er tyngdekraften nok til å tiltrekke seg gass fra platen. I den tidlige dannelsen av solsystemet tok den sentrale regionen (som ble solen) det meste av den tilgjengelige massen, inkludert dens gasser. På den tiden hadde antagelig Jupiter en masse omtrent 318 ganger jordens. På det tidspunktet solen ble en stjerne, blåste solvinden mesteparten av den gjenværende gassen.

Mens astronomer og astrofysikere fortsatt prøver å tyde detaljene for dannelse av solsystemet, er det kjent at de fleste solsystemer har to, tre eller flere stjerner (vanligvis 2). Selv om det er uklart hvorfor solsystemet vårt bare har en stjerne, indikerer observasjoner av dannelsen av andre solsystemer massen deres er fordelt annerledes før stjernene tennes. For eksempel, i et binært system, har massen til de to stjernene en tendens til å være omtrent ekvivalent. Jupiter derimot, nærmet seg aldri Solens masse.

Hvis vi tok en av de minste kjente stjernene (OGLE-TR-122b, Gliese 623b og AB Doradus C) og erstattet Jupiter med den, ville det være en stjerne med omtrent 100 ganger massen av Jupiter. Likevel vil stjernen være mindre enn 1/300 så lys som solen. Hvis Jupiter på en eller annen måte fikk så mye masse, ville den bare være omtrent 20% større enn den er nå, mye mer tett, og kanskje 0,3% så lys som Solen. Siden Jupiter er 4 ganger lenger fra oss enn solen, ville vi bare se en økt energi på omtrent 0,02%, som er mye mindre enn forskjellen i energi vi får fra årlige variasjoner i løpet av jordens bane rundt Sol. Med andre ord, Jupiter som blir en stjerne ville ha liten eller ingen innvirkning på Jorden. Muligens kan den lyse stjernen på himmelen forvirre noen organismer som bruker måneskinn, fordi Jupiter-stjernen ville være omtrent 80 ganger lysere enn fullmåne. Stjernen ville også være rød og lys nok til å være synlig i løpet av dagen.

I følge Robert Frost, instruktør og flykontroller ved NASA, hvis Jupiter fikk massen til å bli en stjerne, går banene til det indre planter vil i stor grad ikke bli påvirket, mens en kropp som er 80 ganger mer massiv enn Jupiter, vil påvirke banene til Uranus, Neptune, og spesielt Saturn. Den mer massive Jupiter, enten den ble en stjerne eller ikke, ville bare påvirke gjenstander innen omtrent 50 millioner kilometer.

referanser:

Spør en matematikerfysiker, Hvor nær er Jupiter å være en stjerne?, 8. juni 2011 (hentet 5. april 2017)

NASA,Hva er Jupiter?10. august 2011 (hentet 5. april 2017)