Könnte Jupiter ein Star werden?

Jupiter ist der massereichste Planet im Sonnensystem, aber kein Stern. Bedeutet das, dass es ein gescheiterter Stern ist? Könnte es jemals ein Star werden? Wissenschaftler haben über diese Fragen nachgedacht, hatten aber nicht genügend Informationen, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, bis die NASA-Raumsonde Galileo den Planeten ab 1995 untersuchte.

Warum wir Jupiter nicht entzünden können

Das Galileo Raumschiff studierte acht Jahre lang Jupiter und begann schließlich, sich abzunutzen. Wissenschaftler befürchteten, der Kontakt zum Handwerk würde verloren gehen und letztendlich führen Galileo um den Jupiter zu umkreisen, bis er entweder auf den Planeten oder auf einen seiner Monde prallt. Um eine mögliche Kontamination eines möglicherweise lebenden Mondes durch Bakterien auf Galileo zu vermeiden, stürzte die NASA absichtlich ab Galileo in Jupiter.

Einige befürchten, dass der Plutonium-Reaktor, der das Raumschiff antreibt, eine Kettenreaktion auslösen könnte, die den Jupiter entzündet und in einen Stern verwandelt. Die Überlegung war, dass, da Plutonium zur Detonation von Wasserstoffbomben verwendet wird und die jovianische Atmosphäre reich an Elementen ist, die beiden zusammen eine explosive Mischung bilden könnten, die letztendlich die Fusionsreaktion in Sternen auslösen könnte.

Der Absturz von Galileo Verbrannte weder Jupiters Wasserstoff noch konnte es zu einer Explosion kommen. Der Grund dafür ist, dass Jupiter keinen Sauerstoff oder kein Wasser (das aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht) zur Unterstützung der Verbrennung hat.

Warum Jupiter kein Star werden kann

Dennoch ist Jupiter sehr massiv! Menschen, die Jupiter als ausgefallenen Stern bezeichnen, beziehen sich normalerweise auf die Tatsache, dass Jupiter wie Sterne reich an Wasserstoff und Helium ist, aber nicht massiv genug, um die Innentemperaturen und -drücke zu erzeugen, die eine Fusionsreaktion auslösen.

Im Vergleich zur Sonne ist Jupiter ein Leichtgewicht, das nur etwa 0,1% der Sonnenmasse enthält. Es gibt jedoch Sterne, die viel weniger massereich sind als die Sonne. Es sind nur etwa 7,5% der Sonnenmasse erforderlich, um einen Roten Zwerg herzustellen. Der kleinste bekannte Rote Zwerg ist etwa 80-mal so massereich wie der Jupiter. Mit anderen Worten, wenn Sie der bestehenden Welt 79 weitere Planeten in Jupiter-Größe hinzufügen, haben Sie genug Masse, um Sterne zu machen.

Die kleinsten Sterne sind braune Zwergsterne, die nur das 13-fache der Masse des Jupiters betragen. Im Gegensatz zu Jupiter kann ein Brauner Zwerg wirklich als gescheiterter Stern bezeichnet werden. Es hat genug Masse, um Deuterium (ein Isotop des Wasserstoffs) zu fusionieren, aber nicht genug Masse, um die wahre Fusionsreaktion, die einen Stern definiert, aufrechtzuerhalten. Der Jupiter hat in der Größenordnung genug Masse, um ein Brauner Zwerg zu werden.

Jupiter war dazu bestimmt, ein Planet zu sein

Ein Star zu werden, hat nichts mit Masse zu tun. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass der Jupiter, selbst wenn er das 13-fache seiner Masse hätte, kein Brauner Zwerg werden würde. Der Grund ist die chemische Zusammensetzung und Struktur, die sich aus der Entstehung des Jupiters ergibt. Jupiter wird eher als Planetenform geformt, als wie Sterne hergestellt werden.

Sterne bilden sich aus Gas- und Staubwolken, die durch elektrische Ladung und Schwerkraft voneinander angezogen werden. Die Wolken werden dichter und beginnen sich zu drehen. Die Drehung glättet die Materie zu einer Scheibe. Der Staub verklumpt zu "Planetesimalen" aus Eis und Gestein, die zu noch größeren Massen zusammenstoßen. Ungefähr zu der Zeit, in der die Masse etwa zehnmal so groß ist wie die der Erde, reicht die Schwerkraft aus, um Gas von der Scheibe anzuziehen. Bei der frühen Entstehung des Sonnensystems nahm die Zentralregion (die zur Sonne wurde) den größten Teil der verfügbaren Masse auf, einschließlich ihrer Gase. Zu dieser Zeit hatte Jupiter wahrscheinlich eine Masse, die 318-mal so groß war wie die der Erde. An dem Punkt, an dem die Sonne zum Stern wurde, blies der Sonnenwind den größten Teil des verbliebenen Gases weg.

Bei anderen Solarsystemen ist das anders

Während Astronomen und Astrophysiker immer noch versuchen, die Details der Entstehung des Sonnensystems zu entschlüsseln, ist bekannt, dass die meisten Sonnensysteme zwei, drei oder mehr Sterne haben (normalerweise zwei). Während es unklar ist, warum unser Sonnensystem nur einen Stern hat, deuten Beobachtungen der Entstehung anderer Sonnensysteme darauf hin, dass ihre Masse vor der Entzündung der Sterne unterschiedlich verteilt ist. In einem binären System ist beispielsweise die Masse der beiden Sterne in etwa gleich. Jupiter hingegen näherte sich nie der Masse der Sonne.

Aber was ist, wenn Jupiter ein Star wird??

Wenn wir einen der kleinsten bekannten Sterne (OGLE-TR-122b, Gliese 623b und AB Doradus C) nehmen und Jupiter durch diesen ersetzen würden, gäbe es einen Stern mit der etwa 100-fachen Masse des Jupiters. Der Stern wäre jedoch weniger als 1/300 so hell wie die Sonne. Wenn Jupiter irgendwie so viel Masse gewinnen würde, wäre er nur etwa 20% größer als jetzt, viel dichter und vielleicht 0,3% so hell wie die Sonne. Da der Jupiter viermal weiter von uns entfernt ist als die Sonne, sehen wir nur eine Energieerhöhung von etwa 0,02%, was viel weniger ist als die Energiedifferenz, die wir durch jährliche Schwankungen im Verlauf der Erdumlaufbahn um die Sonne erhalten. Mit anderen Worten, wenn sich Jupiter in einen Stern verwandelt, hat dies kaum oder gar keinen Einfluss auf die Erde. Möglicherweise könnte der helle Stern am Himmel einige Organismen verwirren, die Mondlicht verwenden, da Jupiter-der-Stern etwa 80-mal heller wäre als der Vollmond. Außerdem wäre der Stern rot und hell genug, um tagsüber sichtbar zu sein.

Laut Robert Frost, einem Ausbilder und Fluglotsen bei der NASA, wären die Umlaufbahnen der inneren Pflanzen weitgehend unberührt, wenn Jupiter zu einem Stern würde, während ein Körper, der 80-mal so massereich ist wie Jupiter, die Umlaufbahnen von Uranus, Neptun, beeinträchtigen würde und besonders Saturn. Der massereichere Jupiter, ob er nun ein Stern wurde oder nicht, würde nur Objekte innerhalb von ungefähr 50 Millionen Kilometern treffen.

Verweise:

Fragen Sie einen Mathematiker Physiker, Wie nah ist Jupiter daran, ein Star zu sein??, 8. Juni 2011 (abgerufen am 5. April 2017)

NASA, Was ist Jupiter??, 10. August 2011 (abgerufen am 5. April 2017)