Mohol by sa Jupiter stať hviezdou?

Jupiter je najviac masívny planéta v solárny systém, napriek tomu to tak nie je hviezda. Znamená to, že ide o zlyhanú hviezdu? Mohlo by sa to stať hviezdou? Vedci sa zamýšľali nad týmito otázkami, ale nemali dostatok informácií na vyvodenie konečných záverov, kým kozmická loď Galileo agentúry NASA nezačala študovať planétu od roku 1995.

Galileo kozmická loď študovala Jupitera osem rokov a nakoniec sa začala opotrebovať. Vedci sa obávali, že kontakt s plavidlom by sa stratil, čo by nakoniec viedlo Galileo na obežnú dráhu Jupitera, až kým nenarazí na planétu alebo na niektorý z jej mesiacov. Aby sa zabránilo možnej kontaminácii potenciálne žijúci mesiac z baktérií na systéme Galileo sa NASA úmyselne zrútila Galileo do Jupitera.

Niektorí ľudia sa obávali, že tepelný reaktor plutónia, ktorý poháňal kozmickú loď, by mohol začať reťazovú reakciu, zapáliť Jupitera a zmeniť ho na hviezdu. Dôvodom bolo, že keďže sa plutónium používa na detonáciu vodíkových bômb a jovianska atmosféra je bohatá na V takomto prípade by mohli spolu vytvoriť výbušnú zmes, ktorá by nakoniec viedla k fúznej reakcii, ktorá sa vyskytuje v hviezdy.

Havária Galileo nespálil Jupiterov vodík, ani nemohol explodovať. Dôvodom je, že Jupiter nemá kyslík alebo vodu (ktorá sa skladá z vodíka a kyslíka) na podporu spaľovania.

Napriek tomu je Jupiter veľmi masívny! Ľudia, ktorí nazývajú Jupiter zlyhanou hviezdou, sa zvyčajne odvolávajú na skutočnosť, že Jupiter je bohatý na vodík a vodík hélium, ako hviezdy, ale nie dostatočne masívne na to, aby vyvolali vnútorné teploty a tlaky, ktoré začínajú fúziou reakcie.

V porovnaní so Slnkom je Jupiter ľahký a obsahuje iba asi 0,1% slnečnej hmoty. Napriek tomu sú hviezdy omnoho menej hmotné ako Slnko. Vytvorenie červeného trpaslíka zaberie iba asi 7,5% slnečnej hmoty. Najmenší známy červený trpaslík je asi 80-krát hmotnejší ako Jupiter. Inými slovami, ak by ste do existujúceho sveta pridali ďalších 79 planét veľkosti Jupiter, mali by ste dostatok hmoty na to, aby ste vytvorili hviezdu.

Najmenšími hviezdami sú hnedé trpasličí hviezdy, ktoré sú iba 13-násobkom hmotnosti Jupitera. Na rozdiel od Jupitera možno hnedého trpaslíka skutočne nazvať zlyhanou hviezdou. Má dostatok hmoty na fúziu deutéria (izotop vodíka), ale nie dosť hmoty na udržanie skutočnej fúznej reakcie, ktorá definuje hviezdu. Jupiter je rádovo taký, že má dosť hmoty, aby sa stal hnedým trpaslíkom.

Stať sa hviezdou nie je len o omši. Väčšina vedcov si myslí, že aj keby Jupiter mal 13-násobok svojej hmotnosti, nestal by sa hnedým trpaslíkom. Dôvodom je jej chemické zloženie a štruktúra, ktorá je dôsledkom toho, ako sa formoval Jupiter. Jupiter sa formoval skôr ako planéta, nie ako sa vyrábajú hviezdy.

Hviezdy sa tvoria z oblakov plynu a prachu, ktoré sú navzájom priťahované elektrickým nábojom a gravitáciou. Mraky sú hustejšie a nakoniec sa začnú otáčať. Rotácia splošťuje látku na disk. Prach sa zhlukuje a vytvára „planéty“ ľadu a skaly, ktoré sa navzájom zrážajú a vytvárajú ešte väčšie masy. V čase, keď je hmotnosť asi desaťkrát vyššia ako hmotnosť Zeme, je gravitácia dosť na to, aby pritiahla plyn z disku. V skorej formácii slnečnej sústavy centrálna oblasť (ktorá sa stala Slnkom) zobrala väčšinu dostupnej hmoty vrátane jej plynov. V tom čase mala Jupiter pravdepodobne asi 318-násobok hmotnosti Zeme. V okamihu, keď sa Slnko stalo hviezdou, slnečný vietor odfúkol väčšinu zvyšného plynu.

Aj keď sa astronómovia a astrofyzici stále snažia rozlúštiť podrobnosti tvorby slnečnej sústavy, je známe, že väčšina slnečných systémov má dve, tri alebo viac hviezd (zvyčajne 2). Aj keď nie je jasné, prečo má naša slnečná sústava iba jednu hviezdu, pozorovania vzniku ďalších slnečných systémov naznačujú, že ich hmota je distribuovaná inak, než sa hviezdy zapália. Napríklad v binárnom systéme má hmotnosť dvoch hviezd tendenciu byť približne rovnaká. Na druhej strane Jupiter sa nikdy nepriblížil hmote Slnka.

Keby sme vzali jednu z najmenších známych hviezd (OGLE-TR-122b, Gliese 623b a AB Doradus C) a nahradili by sme ňou Jupiter, bola by hviezda s asi 100-násobkom hmotnosti Jupitera. Hviezda by však bola menej ako 1 300. jasnejšia ako Slnko. Keby Jupiter nejako získal tak veľkú hmotu, bol by iba o 20% väčší, ako je teraz, oveľa hustejší a možno 0,3% taký jasný ako Slnko. Pretože Jupiter je od nás 4-krát ďalej ako Slnko, videli by sme iba zvýšenú energiu asi 0,02%, čo je omnoho menej ako rozdiel v energii, ktorý dostávame z ročných zmien v priebehu obežnej dráhy Zeme okolo Slnko. Inými slovami, premenenie Jupitera na hviezdu by malo malý až žiadny vplyv na Zem. Jasná hviezda na oblohe by pravdepodobne mohla zameniť niektoré organizmy, ktoré používajú mesačný svit, pretože hviezda Jupiter by bola asi 80-krát jasnejšia ako mesiac v splne. Hviezda bude tiež dostatočne červená a jasná, aby bola počas dňa viditeľná.

Podľa Roberta Frosta, inštruktora a riadiaceho letu v NASA, ak Jupiter získal hmotu, aby sa stal hviezdou obiehajúcimi vnútornými rastliny by boli zväčša nedotknuté, zatiaľ čo telo, ktoré je 80-krát hmotnejšie ako Jupiter, by ovplyvnilo obežné dráhy Uránu, Neptúna a najmä Saturn. Mohutnejší Jupiter, či už sa stal hviezdou alebo nie, by ovplyvnil iba objekty do vzdialenosti približne 50 miliónov kilometrov.

Referencie:

Opýtajte sa matematika fyzika, Ako blízko je Jupiter, aby bol hviezdou?, 8. júna 2011 (získané 5. apríla 2017)

NASA,Čo je Jupiter?, 10. augusta 2011 (získané 5. apríla 2017)