Mohl by se Jupiter stát hvězdou?

Jupiter je nejvíc masivní planeta v sluneční soustava, přesto to tak není hvězda. Znamená to, že se jedná o selhávající hvězdu? Mohlo by se to stát hvězdou? Vědci přemýšleli o těchto otázkách, ale neměli dostatek informací, aby mohli vyvodit konečné závěry, dokud kosmická loď NASA Galileo studovala planetu, počínaje rokem 1995.

Galileo Kosmická loď studovala Jupitera osm let a nakonec se začala opotřebovat. Vědci se obávali, že kontakt s plavidlem bude ztracen a nakonec povede Galileo na oběžnou dráhu Jupitera, dokud nenarazí na planetu nebo na její měsíc. Aby se zabránilo možné kontaminaci potenciálně žijící měsíc od bakterií na Galileo, NASA úmyslně havarovala Galileo do Jupiteru.

Někteří lidé se obávali, že termální reaktor plutonia, který poháněl kosmickou loď, by mohl zahájit řetězovou reakci, zapálit Jupitera a změnit jej na hvězdu. Důvodem bylo, že jelikož se plutonium používá k odpálení vodíkových bomb a jovianská atmosféra je bohatá na V takovém případě by oba mohli vytvořit výbušnou směs a nakonec zahájit fúzní reakci, ke které dojde v hvězdy.

Havárie Galileo nespálil Jupiterův vodík, ani nemohl dojít k žádné explozi. Důvod je ten, že Jupiter nemá kyslík nebo vodu (která se skládá z vodíku a kyslíku) pro podporu spalování.

Přesto je Jupiter velmi masivní! Lidé, kteří označují Jupitera za selhávající hvězdu, se obvykle odvolávají na skutečnost, že Jupiter je bohatý na vodík a vodík helium, jako hvězdy, ale ne dostatečně masivní, aby vytvořily vnitřní teploty a tlaky, které zahajují fúzi reakce.

Ve srovnání se sluncem je Jupiter lehký a obsahuje pouze asi 0,1% sluneční hmoty. Přesto jsou hvězdy mnohem méně hmotné než Slunce. Vytvoření červeného trpaslíka zabere jen asi 7,5% sluneční hmoty. Nejmenší známý červený trpaslík je asi 80krát hmotnější než Jupiter. Jinými slovy, pokud byste do stávajícího světa přidali dalších 79 planet Jupiteru, měli byste dostatek hmoty, aby jste vytvořili hvězdu.

Nejmenší hvězdy jsou hnědé trpasličí hvězdy, které jsou jen 13krát větší než hmotnost Jupiteru. Na rozdíl od Jupitera lze hnědého trpaslíka skutečně nazvat zkrachovanou hvězdou. Má dost hmoty na to, aby roztavil deuterium (izotop vodíku), ale ne dost hmoty na udržení skutečné fúzní reakce, která definuje hvězdu. Jupiter je v řádu velikosti, že má dost hmoty, aby se stal hnědým trpaslíkem.

Stát se hvězdou není jen o mši. Většina vědců si myslí, že i kdyby měl Jupiter třináctinásobek své hmotnosti, nestal by se hnědým trpaslíkem. Důvodem je jeho chemické složení a struktura, což je důsledek toho, jak se Jupiter utvořil. Jupiter se tvořil spíše jako forma planet, než jak se vytvářejí hvězdy.

Hvězdy se tvoří z mraků plynu a prachu, které jsou navzájem přitahovány elektrickým nábojem a gravitací. Mraky jsou hustší a nakonec se začnou otáčet. Rotace zplošťuje hmotu na disk. Prach se shlukuje a vytváří „planetesimály“ ledu a skály, které se navzájem srazí a vytvoří ještě větší hmoty. Nakonec, v době, kdy je hmota asi desetkrát větší než Země, je gravitace dostačující k tomu, aby přitahovala plyn z disku. V rané tvorbě sluneční soustavy vzala centrální oblast (která se stala Sluncem) většinu dostupné hmoty, včetně jejích plynů. V té době měl Jupiter pravděpodobně hmotnost asi 318krát větší než Země. V okamžiku, kdy se slunce stalo hvězdou, sluneční vítr odhodil většinu zbývajícího plynu.

Zatímco se astronomové a astrofyzici stále pokoušejí rozluštit podrobnosti tvorby sluneční soustavy, je známo, že většina solárních systémů má dvě, tři nebo více hvězd (obvykle 2). I když není jasné, proč má naše sluneční soustava pouze jednu hvězdu, pozorování vzniku dalších solárních systémů naznačuje, že jejich hmota je distribuována odlišně, než se hvězdy zapálí. Například v binárním systému má hmotnost dvou hvězd tendenci být zhruba ekvivalentní. Na druhou stranu Jupiter se nikdy nepřiblížil hmotě Slunce.

Kdybychom vzali jednu z nejmenších známých hvězd (OGLE-TR-122b, Gliese 623b a AB Doradus C) a nahradili bychom ji Jupiterem, byla by hvězda s asi 100krát větší hmotností Jupiteru. Přesto by byla hvězda méně než 1 300. jasnější než Slunce. Kdyby Jupiter nějak získal takovou hmotnost, bylo by to jen asi o 20% větší, než je nyní, mnohem hustší a možná 0,3% jasnější než Slunce. Protože Jupiter je od nás 4krát dále než Slunce, viděli bychom pouze zvýšenou energii asi 0,02%, což je mnohem méně než rozdíl v energii, který dostáváme z ročních variací v průběhu oběžné dráhy Země kolem Slunce. Jinými slovy, přeměna Jupiteru na hvězdu by neměla žádný dopad na Zemi. Možná by jasná hvězda na obloze mohla zaměnit některé organismy, které používají měsíční svit, protože Jupiter-hvězda by byla asi 80krát jasnější než úplněk. Hvězda bude také dostatečně červená a jasná, aby byla během dne viditelná.

Podle Roberta Frosta, instruktora a řídícího letu v NASA, pokud Jupiter získal hmotu, aby se stal hvězdou obíhající uvnitř rostliny by byly do značné míry nedotčeny, zatímco tělo 80krát hmotnější než Jupiter by ovlivnilo oběžné dráhy Uranu, Neptunu a zejména Saturn. Masivnější Jupiter, ať už se stal hvězdou nebo ne, by ovlivnil pouze objekty do vzdálenosti přibližně 50 milionů kilometrů.

Reference:

Zeptejte se matematika fyzika, Jak blízko je Jupiter, aby byl hvězdou?8. června 2011 (načteno 5. dubna 2017)

NASA,Co je Jupiter?, 10. srpna 2011 (načteno 5. dubna 2017)