На моих уроках физики мои учителя всегда стремились рассказать моему классу, что ученые считают Юпитер «неудавшейся звездой». Это правда?
Своими собственными усилиями я задался вопросом, может быть, это просто отрыжка из устаревшей программы по физике, которая до сих пор считает, что в Солнечной системе девять планет. Начиная с этой мысли, в ходе моих исследований в Интернете я не нашел людей, называющих Юпитер как таковой, и люди всегда называют его планетой, а не коричневым карликом .
Кроме того, насколько я понимаю, коричневые карлики обладают большей массой, чем Юпитер, что предполагает, что у Юпитера слишком мало массы для того, чтобы синтез был даже правдоподобным.
Так прав ли я, думая, что Юпитер — это «всего лишь» планета, или мои учителя физики правы, говоря, что это неудавшаяся звезда (и если да, то почему)?
Ответ зависит от того, сколько вам лет. На самом начальном уровне, скажем, в средней школе или младше, «нормально» называть Юпитер неудачной звездой, чтобы донести идею о том, что планета-гигант по составу чем-то похожа на звезду. Но в средней школе и выше (где «средняя школа» относится к 6-8 классу или возрасту ~ 12-14 лет), я думаю, вы можете получить достаточно подробностей на уроках естествознания, где это довольно неточно.
Если игнорировать тот факт, что в Солнечной системе доминирует Солнце, и сосредоточиться только на массе, Юпитер будет примерно в 80 раз легче, чем самая легкая звезда, которая подвергается слиянию. Так что ему нужно было бы накопить в 80 раз больше того, что у него уже есть, чтобы стать «настоящей звездой». Никакая модель формирования Солнечной системы не указывает на то, что это было отдаленно возможно, поэтому лично мне не нравится думать о ней как о «неудавшейся звезде».
Ниже 80 МДж (где МДж — сокращение от «массы Юпитера») объекты считаются коричневыми карликами — «настоящими» «неудавшимися звездами». У коричневых карликов недостаточно массы, чтобы превращать водород в гелий и таким образом производить энергию, но благодаря этому они все же производят собственное тепло и светятся в инфракрасном диапазоне. Их тепло генерируется гравитационным сжатием.
И Юпитер также производит тепло посредством гравитационного сжатия и дифференциации (тяжелые элементы опускаются, легкие поднимаются).
В наши дни астрономы не очень хорошо проводят границы, в основном потому, что, когда эти термины были созданы, мы не знали о континууме объектов. Были газовые планеты-гиганты, такие как Юпитер и Сатурн, и были коричневые карлики, и были полноценные звезды. Граница между коричневым карликом и газовым гигантом, насколько мне известно, не проведена. Лично я, кажется , где- то читал , общее мнение состоит в том, что около 10-20 МДж является границей между газовой планетой-гигантом и коричневым карликом, но я думаю, что это довольно условно, так же, как планета и малая планета. Объект пояса Койпера (KBO) или астероид.
Итак, был ли во время формирования Солнечной системы шанс, что Юпитер мог быть звездой, и он потерпел неудачу («неудавшаяся звезда!»), потому что среднее Солнце поглотило всю массу? Не совсем, по крайней мере, не в нашей Солнечной системе. Но для понимания самой базовой концепции превращения планеты-гиганта в звезду можно назвать Юпитер «неудавшейся звездой».
было бы точнее сказать, что наша Солнечная система в какой-то степени является несостоявшейся двойной звездной системой — поскольку там есть звезды с экзопланетами в «диапазоне коричневых карликов» по массе — если наша звездная система изначально имела достаточную массу, чтобы привести к При таком расположении, вероятно, не было бы похожей на Землю планеты, на которой мы могли бы существовать и видеть ее вблизи, но общей массы могло быть достаточно для воспламенения очень большой экзопланеты.
Что ж, Юпитер на самом деле не звезда-неудачник. Считается, что это потому, что его масса в 2,5 раза больше массы всех остальных планет, сложенных вместе. Однако у Юпитера есть материалы звезды, но ему не хватает массы. Она должна быть как минимум в 80 раз массивнее, чтобы даже быть звездой с малой массой (красным карликом). Солнце имеет 1000 масс Юпитера, и даже это всего лишь звезда средней массы. Так что в каком-то смысле Юпитер — звезда-неудачник, но не совсем. В аккреционном диске никогда не было достаточно массы, чтобы придать Юпитеру еще большую массу, чем сейчас. По крайней мере, она приобрела бы немного большую массу, чем сейчас, если бы в прошлом в нашей Солнечной системе все происходило совсем по-другому, но все равно не достигла бы массы даже звезды с малой массой. В конце концов, Юпитер — всего лишь планета (хотя и очень особенная и массивная). Даже если все 8 планет слились в одну планету, он будет лишь немного массивнее самого Юпитера. Примерно на 40% массивнее Юпитера.
Тигран Ханзадян
АлексДжондж
Кит Томпсон
Qмеханик
Хуан Перес