¿Puede haber planetas rocosos más grandes que las estrellas?

Sí, ciertamente más pesado pero poco probable de mayor tamaño ya que el tamaño de una estrella está respaldado por la presión de la fusión termonuclear. Sin embargo, en el extremo más pequeño de un rango de tamaños de estrellas, tienes enanas blancas y estrellas de neutrones. Los planetas rocosos ciertamente pueden ser más grandes e incluso más pesados ​​que algunas enanas blancas. En algún momento, un planeta rocoso se vuelve indistinguible de una vieja enana blanca. Utilizando nuestro Sol y la Tierra como un ejemplo básico sobre cómo puede ser esto, he expuesto lo que le sucede a una masa rocosa con la masa equivalente de nuestro Sol.

Se necesitan 333,054 Tierras totales para igualar la masa del sol. Entonces se formaría en un planeta grande y denso. La extrema gravedad de la materia fría aplastaría el diámetro hasta una esfera de 11,000 km de diámetro, como se muestra en la tabla de límites de Chandrasekhar a continuación sobre la masa degeneración de electrones a diámetro. El tamaño máximo para un planeta rocoso como la Tierra es de 85,600 kilómetros de diámetro o 300 masas terrestres. Por encima de 300 masas terrestres, el radio del planeta disminuye con el aumento de la masa en forma de enana blanca. [1]

La Tierra tiene 14,460,200,000,000,000,000 kg de hidrógeno, principalmente atrapada en compuestos químicos como el agua. La Tierra del peso del Sol tendría entonces 4.816.031.111.855.320.000.000.000 kg de hidrógeno que saldría de sus enlaces químicos por la presión y el aumento de la temperatura. Esto cubriría la superficie del planeta con una atmósfera de hidrógeno con el 81% de la masa de 1 Tierra.

Es en este punto que el hidrógeno se encendería de la misma manera que una enana blanca que roba hidrógeno de una estrella compañera se enciende ocasionalmente. Bajo ciertas circunstancias, el resultado es una supernova de tipo 1a . [2] Dado que la masa de hidrógeno es significativamente superior a [matemática] 10 ^ {- 8} [/ matemática] masa solar de hidrógeno, el umbral de supernova de tipo 1a, podría estabilizarse en una estrella de vida corta. Debido al volumen de hidrógeno, esta estrella planetaria ardería durante unos 250,000 años y sería 16,000 veces más brillante que el Sol en la actualidad. Después de quemar el hidrógeno, habría un mini flash de helio que brillaría intensamente durante unas breves semanas como máximo antes de convertirse en una enana negra fría cubierta de carbono. Aunque este proceso de enfriamiento tomaría cientos de miles de millones de años, ya que el calor de los elementos radiactivos en descomposición en el planeta generaría 9.658.566 teravatios durante miles de millones de años después de que el helio desapareciera. Si bien esto lo mantendría muy caliente, es solo el 0.0004% del equivalente de la salida del sol por metro cuadrado. Esto se basa en los 29 teravatios que produce la Tierra a partir de este proceso multiplicado por las masas de tierra totales en este planeta.

En teoría, un planeta podría existir en cualquier punto de la tabla de límites de Chandrasekhar y ser más grande y más pesado que algunas enanas blancas. El problema es que un planeta de este tamaño es casi indistinguible de una enana blanca que no sea su extraña mezcla interna de elementos que no encajarían en una estrella muerta de esa masa.

Notas al pie

[1] https://arxiv.org/pdf/1401.1814.pdf

[2] Enanas blancas

Hay dos sabores de planetas, gas y roca. Los planetas gaseosos, como Saturno y Júpiter, están hechos de las mismas cosas que nuestro Sol. Júpiter es bastante grande, pero en realidad solo es aproximadamente 1/1000 de la masa de nuestra estrella. Si lo hiciste más masivo. al chocar alrededor de 80 Júpiter juntos, obtendrías la misma cantidad de masa que la estrella enana roja más pequeña posible. Y toda esa masa comprimiría y calentaría el núcleo y se encendería como una estrella. Los astrónomos de planetas extrasolares han descubierto algunos planetas gaseosos bastante masivos. El más masivo hasta ahora contiene 28.7 veces la masa de Júpiter. Eso es tan masivo que se parece más a una enana marrón. Pero si tuvieras un planeta completamente hecho de roca, como la Tierra. Tendría que ser mucho, mucho más grande antes de que su núcleo se inflamara en la fusión. Tendría que ser docenas de veces la masa de nuestro Sol. Las estrellas con 8-11 masas estelares pueden fusionar silicio. Entonces, un planeta rocoso necesitaría millones de veces la masa de la Tierra antes de tener ese tipo de presión y temperatura. Entonces podría tener una situación en la que tiene más masa que el Sol en un mundo con sabor a roca, y no se encendería como una estrella. Sin embargo, haría bastante calor. Ninguna estrella puede quemar hierro. De hecho, cuando las estrellas desarrollan hierro en su núcleo, es cuando se apagan repentinamente y se obtiene una supernova. Siéntase libre de juntar todo el hierro del Universo y agruparlo en una pila ridículamente grande y no importa cuánto tiempo lo mire, nunca hervirá ni se convertirá en una estrella. Sin embargo, podría convertirse en un agujero negro. El planeta rocoso más grande jamás descubierto es Kepler 10c, con 17 veces la masa de la Tierra. Masivo, pero nada cerca de la estrella más pequeña. Hay una nueva investigación que dice que los elementos más pesados ​​que salen de las supernovas podrían acumularse dentro de enormes nebulosas formadoras de estrellas, como el oro en los remolinos de un río. Este metal podría acumularse en estrellas reales. Quizás 1 de cada 10,000 estrellas podría estar hecha de elementos más pesados, y no hidrógeno y helio. Estrellas de metal. Entonces, es teóricamente posible. Puede haber rincones del Universo donde se haya acumulado suficiente metal para que puedas terminar con una estrella que está hecha de cosas de planetas. Y eso es bastante asombroso. ¿Qué piensas? Si encontramos una de estas estrellas gigantes de metal, ¿cómo deberíamos llamarla?

Las estrellas no son estrellas porque están formadas por gases, sino porque son masivas y pueden producir suficiente presión en su núcleo para comenzar la fisión nuclear, por lo tanto, comienzan a brillar, por lo que si algo adquiere suficiente masa para alimentar una fusión nuclear en su núcleo, entonces sería brilla y se puede llamar ‘estrella’.

Según su pregunta, un planeta rocoso sería más denso que un planeta gaseoso (lea la estrella), por lo que si comenzamos a aumentar la masa del planeta rocoso, la fusión nuclear comenzará en su núcleo incluso antes de que alcance el tamaño de una estrella hecha de gas

Esto no solo se aplica a los planetas rocosos, puede tomar cualquier cosa y seguir aumentando su masa, entonces llegará un momento en que se iniciará la fusión nuclear una vez que la presión en su núcleo sea lo suficientemente alta como para alimentar la reacción de fusión.

No lo creo, la mayor parte del universo consiste en hidrógeno y helio, los otros elementos son muy pesados. Los elementos necesarios para formar un planeta rocoso emergen de la explosión de estrellas en el espacio, los elementos de nuestra Tierra también estaban formados por explosiones tan grandes. Entonces, si desea un planeta rocoso más grande que el sol, necesitaría mil o tal vez millones de explosiones de este tipo en el mismo lugar. Si un planeta gaseoso excede su tamaño y presión, se convertirá en una estrella.

Entonces, un planeta rocoso más grande que una estrella es demasiado imposible.

Hasta ahora, ningún planeta “rocoso” más grande de lo que ninguna estrella ha detectado. Hay planetas gaseosos más grandes que varias estrellas. Espero que la respuesta haya sido útil.