Так почему же Юпитер — планета, а не звезда?
Вот простой ответ: у Юпитера недостаточно массы, чтобы переработать водород в гелий. EBLM J0555-57Ab примерно в 85 раз тяжелее Юпитера, и если бы масса этой звезды была немного ниже, то она также не смогла бы превратить водород в гелий. Но вопрос давно мучает астрофизиков: если бы наша Солнечная система была другой, мог ли Юпитер стать звездой?
Юпитер и Солнце похожи больше, чем мы думаем
Фото / Igor / pexels.com
Газовый гигант, возможно, и не звезда, но Юпитер огромен. Его масса в 2,5 раза превышает массу всех остальных планет вместе взятых. Просто будучи газовым гигантом, он имеет низкую плотность: около 1,33 грамма на кубический сантиметр; плотность Земли, равная 5,51 грамма на кубический сантиметр, и это чуть более чем в четыре раза выше, чем у Юпитера.
Но интересно отметить сходство между Юпитером и Солнцем. Плотность Солнца составляет 1,41 грамма на кубический сантиметр. И эти два объекта очень похожи композиционно. По массе Солнце состоит примерно на 71% из водорода и на 27% из гелия, а остальное состоит из ничтожных количеств других элементов. Масса Юпитера составляет около 73% водорода и 24% гелия. Именно по этой причине Юпитер иногда называют несостоявшейся звездой. Но все же маловероятно, что Юпитер приблизился бы к тому, чтобы стать звездой.
Звезды и планеты рождаются благодаря двум совершенно разным механизмам. Формирование звезды — процесс, в котором молекулярные облака увеличивают свою плотность, коллапсируют в плазменный шар. Эволюция звезды начинается в гигантском молекулярном облаке, также называемом звёздной колыбелью, в котором в результате гравитационной неустойчивости первичная флуктуация плотности начинает разрастаться. По мере того, как молекулярное облако вращается вокруг какой-либо галактики, несколько факторов могут вызвать гравитационный коллапс. По мере вращения накручивается все больше материала из облака вокруг себя в Звездный аккреционный диск.
По мере роста массы, а следовательно и гравитации, ядро звезды-младенца сжимается все сильнее и сильнее, что приводит к тому, что оно становится все горячее и горячее. В конце концов он становится настолько сжатым и горячим, что ядро воспламеняется и начинается термоядерный синтез. Согласно нашему пониманию звездообразования, как только звезда закончила аккрецию материала, остается много аккреционного диска, вот из него и формируются планеты.
Астрономы считают, что для газовых гигантов, таких как Юпитер, этот процесс начинается с крошечных кусков ледяной породы и пыли в диске. Когда они вращаются вокруг звезды-младенца, эти кусочки материала начинают сталкиваться, склеиваясь вместе со статическим электричеством. В конце концов эти растущие скопления достигают достаточно больших размеров — около 10 масс Земли , чтобы они могли гравитационно притягивать все больше и больше газа из окружающего диска.
С этого момента Юпитер постепенно рос до своей нынешней массы — примерно в 318 раз больше массы Земли и в 0,001 раза больше массы Солнца. После того, как он исчерпал весь материал, который был доступен ему на довольно большом удалении от массы, необходимой для синтеза водорода, он перестал расти. Таким образом, Юпитер никогда даже близко не был достаточно массивным, чтобы стать звездой. Юпитер имеет сходный состав с Солнцем не потому, что он был «неудавшейся звездой», а потому, что он родился из того же облака молекулярного газа, которое породило Солнце.
Истинные несостоявшиеся звезды
Существует другой класс объектов, которые можно считать «несостоявшимися звездами». Это коричневые карлики, и они стоят между газовыми гигантами и звездами.
Начиная примерно с 13-кратной массы Юпитера, эти объекты достаточно массивны, чтобы поддерживать ядерный синтез не обычного водорода, а дейтерия. Это также известный как «тяжелый» водород; это изотоп водорода с протоном и нейтроном в ядре вместо одного протона. Его температура плавления и давление ниже, чем температура плавления и давление водорода.
Поскольку это происходит при более низкой массе, температуре и давлении, слияние дейтерия является промежуточным шагом на пути к слиянию водорода для звезд, поскольку они продолжают наращивать массу. Но некоторые объекты никогда не достигают такой массы, поэтому они становятся коричневыми карликами.
В течение некоторого времени после того, как их существование было подтверждено в 1995 году, было неизвестно, являются ли коричневые карлики недоразвитыми звездами или сверхамбициозными планетами; но несколько исследований показало, что они формируются точно так же как звезды из-за коллапса облаков, а не аккреции ядра. А некоторые коричневые карлики имеют даже низкую массу горящего дейтерия, что делает их неотличимыми от планет.
Юпитер находится прямо на нижнем пределе массы для коллапса облака; наименьшая масса объекта коллапса облака была оценена примерно в одну массу Юпитера. Так что, если Юпитер образовался в результате коллапса облаков, его можно считать несостоявшейся звездой.
Итак, Юпитер — не несостоявшаяся звезда. Размышления о том, почему это не так, могут помочь нам лучше понять, как устроен космос. Кроме того, благодаря Юпитеру — этому полосатому, цветному и бурному чуду — жизнь на Земле, скорее всего, не была бы возможна в принципе.
Фото превью / NASA
Юпитер больше, чем некоторые звезды, так почему же он не стал вторым Солнцем?
Источник
Юпитер больше некоторых звёзд, так почему же мы не получили второе Солнце?
Самая маленькая известная звезда главной последовательности в галактике Млечный Путь — EBLM J0555-57Ab, красный карлик на расстоянии 600 световых лет от нас [1] . Его средний радиусом около 59 000 километров, что делает его незначительно больше Сатурна. При этом EBLM J0555-57Ab поддерживает горение водорода в своём ядре.
Радиус Юпитера составляет 69 911 километров — почему же он не стал звездой?
Если совсем коротко, то у Юпитера недостаточно массы, чтобы запустить и поддерживать синтез гелия из водорода . EBLM J0555-57Ab примерно в 85 раз массивнее и находится на нижнем пределе этой способности. Был ли у Юпитера вообще шанс стать звездой?
В сети очень часто можно встретить информацию о том, что это могло быть. Что из себя представляет Юпитер? Это газовый гигант, масса которого в 2,5 раза превышает массу всех остальных планет вместе взятых. Просто он имеет крайне низкую плотность: около 1,33 грамма на кубический сантиметр; плотность Земли, равная 5,51 грамма на кубический сантиметр [2] .
Интересно отметить сходство между Юпитером и Солнцем . Плотность Солнца составляет 1,41 грамма на кубический сантиметр. Солнце состоит примерно на 71% из водорода и на 27% из гелия, а оставшуюся массу делят между собой ещё несколько элементов [3] . Юпитер состоит примерно на 73% из водорода, на 24% из гелия и нескольких других элементов, чья масса незначительна.
Тем не менее, маловероятно, что у Юпитера вообще был шанс стать звездой. Дело в том, что звёзды и планеты рождаются благодаря двум совершенно разным механизмам . Звёзды рождаются, когда плотный сгусток вещества в межзвёздном молекулярном облаке коллапсирует под действием собственной гравитации.
По мере роста массы — а следовательно, и гравитации — ядро новорождённой звезды сжимается всё сильнее, что приводит к повышению температуры. В конце концов оно становится настолько сжатым и горячим, что воспламеняется и начинается термоядерный синтез. Затем, некоторое время звезда поглощает окружающий её материал, набирая массу.
Согласно нашему пониманию звездообразования, как только звезда закончила поглощать окружающий материал, окончательно сформировавшись, остаётся аккреционной диск, из которого и формируются планеты. Причём они, в отличие от звёзд, формируются иначе — методом аккреции ядра (приращения массы путём гравитационного притяжения материи на него из окружающего пространства).
В случае с Юпитером, сначала сформировалось ядро планеты путём слияния кусков породы из вещества аккреционного диска. Достигнув определённых значений массы (около 10 масс Земли), ядро под действием гравитации начало притягивать всё больше газа из окружающего пространства, пока Юпитер постепенно не вырос до своей нынешней массы — примерно в 318 раз больше массы Земли, что около 0,001 массы Солнца.
То есть у Юпитера просто не было шанса стать звездой , так как всё вещество для этого процесса уже было забрано Солнцем, а в оставшемся аккреционном диске, возможно, и хватило бы массы вещества, но оно было уже недостаточно плотным, чтобы коллапсировать.
Подписывайтесь на S&F , канал в Telegram , в котором со временем будет выходить бо́льшая часть публикаций, и чат для дискуссий на научные темы.
Источник
uCrazy.ru
Навигация
ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ
ОПРОС
СЕЙЧАС НА САЙТЕ
КАЛЕНДАРЬ
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 |
| 28 | 29 | 30 |
Юпитер — пятая планета от Солнца, крупнейшая в Солнечной системе — газовый гигант. Астрономы считают Юпитер «неудавшейся звездой». Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли. Масса Юпитера в 2,47 раза превосходит массу остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца.
Мощные токи, протекающие в магнитосфере Юпитера, служат причиной устойчивых полярных сияний вокруг планетарных полюсов. В отличие от полярных сияний на Земле, которые появляются в периоды повышенной солнечной активности, полярные сияния Юпитера являются постоянными.
Комета Шумейкеров — Леви 9
С 11 по 31 января 2009 года в Солнечной системе, развернулись события, которые потрясли ученых. 27 января 2009 года Юпитер вспыхнул и стал Вторым Солнцем!? Газовый гигант «зажегся». На видеороликах видно, что из Солнца вырывается облако плазмы — корональный выброс. Он клубится, мерцает, долетает до Юпитера и тот … вспыхивает. Становится все ярче и ярче, увеличивается в размерах и… «извергает» свой корональный выброс. На небе было видно два Солнца, второе, конечно, не такое большое, как первое, но тоже светило.
Юпитер со своими многочисленными спутниками напоминает Солнечную систему в миниатюре. Вокруг него вращаются весьма крупные «планеты» — луны Юпитера. Спутники Юпитера — Европа, Ганимед и Каллисто являются основными кандидатами для колонизации в пределах Солнечной системы наряду с Марсом, Венерой и Луной.
Весьма интересный и соблазнительный объект для будущих исследований — Европа. Много десятилетий считалось, что жизнь в любой солнечной системе возможна только в так называемой «зоне жизни», т.е. на определенном расстоянии от светила, где на планетах не слишком жарко и не слишком холодно. Однако астрономы ошибались.
Существует гипотеза, что газовый гигант когда-то был звездой. Если Юпитер когда-то был звездой, то и Европа могла представлять собой не замерзший мир, а живой. 
Возможно, космический аппарат «Юнона», вышедший на полярную орбиту Юпитера 5 июля 2016 года, поможет раскрыть загадки газового гиганта? Целью миссии является изучение гравитационного и магнитного полей планеты, а также проверка гипотезы о наличии у Юпитера твёрдого ядра.