Zou Jupiter een ster kunnen worden?

Jupiter is het meest enorm planeet in het zonnestelsel, maar dat is het niet een ster. Betekent dit dat het een mislukte ster is? Zou het ooit een ster kunnen worden? Wetenschappers hebben over deze vragen nagedacht, maar hadden niet genoeg informatie om definitieve conclusies te trekken totdat NASA's Galileo-ruimtevaartuig de planeet vanaf 1995 bestudeerde.

De Galileo ruimtevaartuig bestudeerde Jupiter acht jaar en begon uiteindelijk te verslijten. Wetenschappers waren bezorgd dat het contact met het vaartuig verloren zou gaan en uiteindelijk zou leiden Galileo om Jupiter te draaien totdat het ofwel op de planeet of op een van zijn manen neerstortte. Om mogelijke besmetting van te voorkomen een potentieel levende maan van bacteriën op Galileo, crashte NASA opzettelijk Galileo in Jupiter.

Sommige mensen maakten zich zorgen dat de plutonium-thermische reactor die het ruimtevaartuig aandreef een kettingreactie kon veroorzaken, waardoor Jupiter ontstak en er een ster van werd. De redenering was dat aangezien plutonium wordt gebruikt om waterstofbommen tot ontploffing te brengen en de Joviaanse atmosfeer rijk is aan element, kunnen de twee samen een explosief mengsel vormen, waardoor uiteindelijk de fusiereactie ontstaat die optreedt in sterren.

De crash van Galileo verbrandde Jupiter's waterstof niet en ook geen explosie. De reden is dat Jupiter geen zuurstof of water heeft (dat bestaat uit waterstof en zuurstof) om de verbranding te ondersteunen.

Toch is Jupiter erg enorm! Mensen die Jupiter een mislukte ster noemen, verwijzen meestal naar het feit dat Jupiter rijk is aan waterstof en helium, net als sterren, maar niet massief genoeg om de interne temperaturen en drukken te produceren die een fusie veroorzaken reactie.

In vergelijking met de zon is Jupiter een lichtgewicht, met slechts ongeveer 0,1% van de zonnemassa. Toch zijn er sterren die veel minder zwaar zijn dan de zon. Er is slechts ongeveer 7,5% van de zonnemassa nodig om een ​​rode dwerg te maken. De kleinste bekende rode dwerg is ongeveer 80 keer zo zwaar als Jupiter. Met andere woorden, als je nog 79 planeten ter grootte van Jupiter aan de bestaande wereld zou toevoegen, zou je genoeg massa hebben om een ​​ster te maken.

De kleinste sterren zijn bruine dwergsterren, die slechts 13 keer de massa van Jupiter zijn. In tegenstelling tot Jupiter kan een bruine dwerg echt een mislukte ster worden genoemd. Het heeft genoeg massa om deuterium (een isotoop van waterstof) te fuseren, maar niet genoeg massa om de ware fusiereactie die een ster definieert te ondersteunen. Jupiter ligt in de orde van grootte van voldoende massa om een ​​bruine dwerg te worden.

Een ster worden gaat niet alleen over massa. De meeste wetenschappers denken dat zelfs als Jupiter 13 keer zijn massa zou hebben, het geen bruine dwerg zou worden. De reden is de chemische samenstelling en structuur, die een gevolg is van hoe Jupiter is ontstaan. Jupiter is gevormd als planeten, in plaats van hoe sterren zijn gemaakt.

Sterren ontstaan ​​uit gas- en stofwolken die door elektrische lading en zwaartekracht naar elkaar worden aangetrokken. De wolken worden dichter en gaan uiteindelijk draaien. De rotatie vlakt de materie af tot een schijf. Het stof klontert samen tot "planetesimalen" van ijs en gesteente, die met elkaar in botsing komen om nog grotere massa's te vormen. Uiteindelijk, rond de tijd dat de massa ongeveer tien keer zo groot is als die van de aarde, is de zwaartekracht voldoende om gas uit de schijf aan te trekken. In de vroege vorming van het zonnestelsel nam het centrale gebied (dat de zon werd) het grootste deel van de beschikbare massa in beslag, inclusief de gassen. Destijds had Jupiter waarschijnlijk een massa van ongeveer 318 keer die van de aarde. Op het punt dat de zon een ster werd, blies de zonnewind het grootste deel van het resterende gas weg.

Terwijl astronomen en astrofysici nog steeds proberen de details van de vorming van het zonnestelsel te ontcijferen, is het bekend dat de meeste zonnestelsels twee, drie of meer sterren hebben (meestal 2). Hoewel het onduidelijk is waarom ons zonnestelsel maar één ster heeft, geven waarnemingen van de vorming van andere zonnestelsels aan dat hun massa anders is verdeeld voordat de sterren ontbranden. In een binair systeem is de massa van de twee sterren bijvoorbeeld ongeveer gelijk. Jupiter daarentegen benaderde nooit de massa van de zon.

Als we een van de kleinste bekende sterren (OGLE-TR-122b, Gliese 623b en AB Doradus C) zouden nemen en Jupiter ermee zouden vervangen, zou er een ster zijn met ongeveer 100 keer de massa van Jupiter. Toch zou de ster minder dan 1 / 300ste zo helder zijn als de zon. Als Jupiter op de een of andere manier zoveel massa zou krijgen, zou het slechts ongeveer 20% groter zijn dan nu, veel dichter en misschien 0,3% zo helder als de zon. Aangezien Jupiter 4 keer verder van ons verwijderd is dan de zon, zien we slechts een verhoogde energie van ongeveer 0,02%, wat veel minder dan het energieverschil dat we krijgen door jaarlijkse variaties in de loop van de baan van de aarde rond de Zon. Met andere woorden, Jupiter die in een ster verandert, heeft weinig tot geen impact op de aarde. Mogelijk kan de heldere ster aan de hemel sommige organismen die maanlicht gebruiken verwarren, omdat Jupiter-de-ster ongeveer 80 keer helderder zou zijn dan de volle maan. Ook zou de ster rood en helder genoeg zijn om overdag zichtbaar te zijn.

Volgens Robert Frost, een instructeur en vluchtcontroller bij NASA, als Jupiter de massa kreeg om een ​​ster te worden, de banen van de innerlijke planten zouden grotendeels onaangetast blijven, terwijl een lichaam dat 80 keer zo zwaar is als Jupiter de banen van Uranus, Neptunus en vooral Saturnus. De zwaardere Jupiter, of hij nu een ster werd of niet, zou alleen objecten binnen ongeveer 50 miljoen kilometer beïnvloeden.

Referenties:

Vraag een wiskundig natuurkundige, Hoe dichtbij is Jupiter om een ​​ster te zijn?8 juni 2011 (teruggehaald 5 april 2017)

NASA,Wat is Jupiter?10 augustus 2011 (opgehaald 5 april 2017)