Kas Jupiterist võiks saada staar?

Jupiter on kõige massiline planeet sisse Päikesesüsteem, aga see pole nii täht. Kas see tähendab, et see on läbikukkunud täht? Kas sellest võiks kunagi staar saada? Teadlased on nende küsimuste üle järele mõelnud, kuid lõplike järelduste tegemiseks polnud neil piisavalt teavet, kuni NASA kosmoselaev Galileo uuris planeeti, alustades 1995. aastast.

Galileo kosmoseaparaat õppis Jupiteri kaheksa aastat ja hakkas lõpuks kuluma. Teadlased olid mures, et kontakt käsitööga kaob, viies lõpuks selleni Galileo orbiidile Jupiteri, kuni see kas kukkus planeedile või ühele selle kuudest. Võimaliku saastumise vältimiseks potentsiaalselt elav kuu bakteritest Galileol, NASA kukkus tahtlikult Galileo Jupiterisse.

Mõni inimene muretses kosmoselaeva mootoriks oleva plutooniumi termoreaktori pärast, mis võib käivitada ahelreaktsiooni, süütades Jupiteri ja muutes selle täheks. Põhjenduseks oli asjaolu, et kuna plutooniumi kasutatakse vesinikupommide lõhkamiseks ja Jovia atmosfäär on rikkalik Elemendi korral võivad need kaks koos moodustada plahvatusohtliku segu, käivitades lõpuks termotuumareaktsiooni tähed.

Avarii Galileo ei põlenud Jupiteri vesinikku ega plahvatust. Põhjus on see, et Jupiteril pole põlemise toetamiseks hapnikku ega vett (mis koosneb vesinikust ja hapnikust).

Kuid Jupiter on väga massiline! Inimesed, kes nimetavad Jupiteri läbikukkunuks täheks, viitavad tavaliselt tõsiasjale, et Jupiter on rikas vesiniku- ja heelium, nagu tähed, kuid mitte piisavalt massiivsed, et tekitada sulamist alustavaid sisetemperatuure ja -rõhke reaktsioon.

Võrreldes Päikesega on Jupiter kerge, sisaldades vaid umbes 0,1% päikese massist. Kuid seal on tähti, mis on vähem massiivsed kui Päike. Punase kääbuse tegemiseks kulub vaid umbes 7,5% päikese massist. Väikseim teadaolev punane kääbus on umbes 80 korda massilisem kui Jupiter. Teisisõnu, kui lisate olemasolevasse maailma veel 79 Jupiteri suurust planeeti, oleks teil tähe saamiseks piisavalt massi.

Väikseimad tähed on pruunid kääbustähed, mis on Jupiteri massist vaid 13 korda suuremad. Erinevalt Jupiterist võib pruuni kääpi tõeliselt nimetada läbikukkunud täheks. Sellel on piisavalt massi deuteeriumi (vesiniku isotoobi) sulandamiseks, kuid mitte piisavalt massi, et toimuda tähe määratleva tõelise sulandumisreaktsiooni korral. Jupiter on suurusjärgus, kui sellel on piisavalt massi, et saada pruuniks kääbuseks.

Täheks saamine ei tähenda ainult massi. Enamik teadlasi arvab, et isegi kui Jupiteri mass oleks 13 korda suurem, ei muutuks see pruuniks kääbuseks. Põhjus on selle keemiline koostis ja struktuur, mis on Jupiteri moodustumise tagajärg. Planeedidena moodustatud Jupiter, mitte aga tähtede moodustamise viis.

Tähed moodustuvad gaasi- ja tolmupilvedest, mida üksteise vastu tõmbavad elektrilaeng ja raskusjõud. Pilved muutuvad tihedamaks ja hakkavad lõpuks pöörlema. Pööramine tasandab asja kettaks. Tolm koguneb kokku, moodustades jää ja kivimi "tasapinnalisi näidiseid", mis põrkuvad üksteisega, moodustades veelgi suuremad massid. Lõpuks, kui mass on umbes kümme korda suurem kui Maa mass, piisab gravitatsioonist, et ketast gaasi meelitada. Päikesesüsteemi varase moodustumise korral võttis keskne piirkond (millest sai Päike) suurema osa saadaolevast massist, sealhulgas selle gaasid. Tol ajal oli Jupiteri mass umbes 318 korda suurem kui Maa mass. Sel hetkel, kui Päikesest sai täht, puhus päikesetuul ära suurema osa järelejäänud gaasist.

Kui astronoomid ja astrofüüsikud üritavad ikkagi Päikesesüsteemi kujunemise üksikasju dešifreerida, on teada, et enamikul päikesesüsteemidel on kaks, kolm või enam tähte (tavaliselt 2). Kuigi pole selge, miks meie päikesesüsteemil on ainult üks täht, näitavad teiste päikesesüsteemide moodustumise vaatlused, et nende mass jaotub enne tähtede süttimist erinevalt. Näiteks binaarses süsteemis kipub kahe tähe mass olema enam-vähem võrdne. Jupiter seevastu ei lähenenud kunagi Päikese massile.

Kui me võtaksime ühe väikseima teadaoleva tähe (OGLE-TR-122b, Gliese 623b ja AB Doradus C) ja asendaksime sellega Jupiteri, oleks seal täht, mille mass oleks umbes 100-kordne Jupiteri mass. Kuid täht oleks vähem kui 1 / 300. nii ere kui Päike. Kui Jupiter saaks nii palju massi, oleks see vaid umbes 20% suurem kui praegu, palju tihedam ja võib-olla 0,3% nii ere kui Päike. Kuna Jupiter asub meist 4 korda kaugemal kui Päike, nägime suurenenud energiat ainult umbes 0,02%, mis on palju vähem kui energia erinevus, mis tuleneb Maa orbiidi tiiru ümberringi aastas toimuvatest kõikumistest Pühap. Teisisõnu, Jupiter täheks muutumisel oleks Maale vähe või üldse mitte mõju. Taeva hele täht võib segamini ajada mõned kuuvalgust kasutavad organismid, sest täht Jupiter oleks täiskuust umbes 80 korda heledam. Samuti oleks täht piisavalt punane ja hele, et oleks päeva jooksul nähtav.

NASA instruktori ja lennujuhi Robert Frosti sõnul kui Jupiter saavutas massi täheks, siis sisemise orbiidi orbiidid taimed oleksid suuresti mõjutatud, samas kui Jupiterist 80 korda massiivsem keha mõjutaks Uraani, Neptuuni ja eriti Saturn. Massiivsem Jupiter, olenemata sellest, kas sellest sai täht või mitte, mõjutab ainult umbes 50 miljoni kilomeetri raadiuses asuvaid objekte.

Viited:

Küsige matemaatikult füüsikult, Kui lähedal on Jupiter staariks olemiseks?, 8. juuni 2011 (hangitud 5. aprillil 2017)

NASA,Mis on Jupiter?, 10. august 2011 (hangitud 5. aprillil 2017)