¿Es posible que un planeta tenga un diámetro tan grande como el Sol?

Habría al menos un par de problemas al intentar crear un planeta tan grande como el Sol.

Los elementos “metálicos”, que no sean hidrógeno y helio, constituyen solo el dos por ciento de toda la materia bariónica (“regular”) en el universo. Cuando se formaron los átomos por primera vez, el hidrógeno representaba aproximadamente las tres cuartas partes de toda esa materia. El helio hizo el balance. Eso no ha cambiado mucho. El hidrógeno todavía representa alrededor del 73 o 74 por ciento de la masa de todos los átomos.

Nuestro propio Sol, que posee el 99.8 por ciento de toda la masa en el Sistema Solar, tiene aproximadamente un 71 por ciento de hidrógeno y un 27 por ciento de helio (las estimaciones varían). El Sol es 333 000 veces la masa de la Tierra y 1.3 millones de veces el volumen.

La metalicidad es el porcentaje de elementos distintos del hidrógeno y el helio en una estrella. La metalicidad del Sol está en el rango superior de las estrellas. Las estrellas no tienen composiciones de elementos pesados ​​mucho más altas que el Sol.

La metalicidad de las estrellas locales en comparación con el sol. Los puntos de datos más altos son más ricos en elementos pesados.

En conclusión, en cualquier lugar donde haya suficiente materia que pueda recolectarse en algo tan masivo como el Sol, la gran mayoría de esa materia será por hidrógeno y helio. Los planetas como la Tierra solo existen porque queda un pequeño porcentaje de elementos más pesados ​​después de que se formó el Sol.

En cualquier lugar donde el hidrógeno y el helio se unan en cantidades tan masivas como el Sol, se producirá una fusión nuclear y nacerá una estrella.

El segundo problema es la densidad. Como dije, el Sol tiene 1.3 millones de veces el tamaño de la Tierra pero solo 333 000 veces su masa. En general, es solo una cuarta parte tan densa. La única razón por la que el Sol es tan grande es porque su energía térmica contrarresta las fuerzas gravitacionales que lo unen. Sin su calor, debido a la degeneración de electrones, el Sol colapsaría en una enana blanca del tamaño de la Tierra.

Solo tenemos que mirar a las enanas marrones para ver este efecto. Las enanas marrones son esencialmente estrellas que eran demasiado pequeñas para brillar. Una enana marrón puede tener hasta 80 veces la masa de Júpiter, pero debido a la intensa gravedad, en realidad sería más pequeña que Júpiter. Ningún cuerpo planetario se hace mucho más grande que Júpiter, independientemente de su masa.

Así que supongamos que podemos juntar algo de material rocoso que tenga la misma masa que el Sol. Todavía sería mucho más pequeño que el Sol porque sería más denso. Toda la presión debida a la gravedad la haría mucho más densa que incluso la Tierra. El hierro en el núcleo de la Tierra ya es casi dos veces más denso que en la superficie debido a toda la presión del material sobre él.

Finalmente, hay algo llamado límite de Chandrasekhar. Cualquier cosa con más de 1.4 veces la masa del Sol, sin el calor de la fusión nuclear, creará una supernova e inmediatamente colapsará en una estrella de neutrones o un agujero negro. Las estrellas masivas forman núcleos de hierro de esta escala, pero colapsan cuando se detiene la fusión. Una estrella de neutrones tiene cientos de miles de veces más masa que la Tierra, pero solo tiene el tamaño de una ciudad.

Una estrella puede ser tan grande como el sol. También puede el horizonte de eventos de un agujero negro supermasivo. No creo que un planeta pueda ser (aunque la respuesta de Rohit Rampalli es bastante fascinante).

No.

Pero hay un cometa más grande que el sol.

COMET HOLMES

El sol sigue siendo, con mucho, el objeto más masivo del sistema solar, con una influencia extendida de partículas que llega a todos los planetas. Pero el relativamente pequeño cometa Holmes ha liberado tanto gas y polvo que su atmósfera extendida, o coma, es más grande que el diámetro del sol. La comparación es clara en una nueva imagen.

“Continúa expandiéndose y ahora es el objeto individual más grande del sistema solar”, según los astrónomos de la Universidad de Hawai.

El diámetro del coma el 9 de noviembre fue de 869,900 millas (1.4 millones de kilómetros), según las mediciones de Rachel Stevenson, Jan Kleyna y Pedro Lacerda del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai. Utilizaron observaciones del telescopio Canadá-Francia-Hawái. El diámetro del sol, declarado de manera diferente por varias fuentes y generalmente redondeado a los 100 más cercanos, es de aproximadamente 864,900 millas (1.392 millones de kilómetros).

Fuente: space.com

En principio sí. Hay muchos elementos que no sufrirán fusión bajo las presiones involucradas. Por lo tanto, pueden existir planetas supermasivos.

¿En la práctica? La IAU define los planetas como estrellas en órbita, por lo que un cuerpo planetario que es más masivo que su sol dejaría de ser (por definición) un planeta ya que el centro de la órbita estaría fuera del sol. Entonces, aunque existen tales objetos, no son más planetas que Plutón.

No, porque se convertiría en una estrella por derecho propio. Cualquier cosa alrededor del 10% de la masa del Sol estará destinada a ser una estrella, aunque sea una enana roja (y tendrá una vida muy, muy larga, ya que quema su hidrógeno con relativa lentitud).

Esto, por supuesto, supone que tiene una composición similar a la del Sol. Eso es principalmente hidrógeno. Cuanto más masivo sea el cuerpo, más probabilidades hay de que pueda atrapar hidrógeno. En algún punto distante, la proporción de hidrógeno en el universo será mucho más baja y será más difícil formar estrellas, ya que están “contaminadas” por elementos más pesados.

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Otros han sugerido que se podría crear un cuerpo hecho de un elemento que no sufrirá una fusión exotérmica (como el hierro) que tendría el diámetro del Sol. Esto seguramente está mal, ya que el Sol se mantiene a su tamaño a través de la presión interna causada por el tremendo calor de la fusión termonuclear. Sin fusión, colapsaría aún más (empeorado por el uso de un elemento inevitablemente más denso que el hidrógeno). Cualquier intento de seguir agregando más masa lo haría colapsar, primero en una estrella de neutrones (una pequeña fracción del tamaño del Sol) y con más adiciones en un agujero negro. Creo que ninguno de los dos podría definirse como un planeta y, aun así, sería muy pequeño en comparación con el del Sol (en tamaño, no en masa, por supuesto).

No. Júpiter es casi tan grande como pueden llegar a ser, debido a la creciente compresión en el centro a medida que aumenta la masa.

Si, absolutamente. Hay muchas galaxias mucho más grandes que nosotros, entonces ¿por qué no el diámetro de un planeta tan grande como el sol puede ser incluso más grande que nuestro sol?

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