¿Por qué los gigantes gaseosos como Júpiter no pueden convertirse en estrellas?

Los átomos están compuestos de partículas como protones, neutrones y electrones, y cada tipo de partícula tiene una carga asociada. Los protones tienen una carga positiva, los electrones una carga negativa y los neutrones tienen carga cero. En física de partículas, cargas similares se repelen entre sí mientras que los opuestos se atraen. Entonces, 2 protones, cada uno con una carga positiva, se repelerán uno del otro, mientras que un protón y un electrón se atraerán.

Cada elemento en el universo tiene su propio número único de cada una de estas partículas. El hidrógeno, por ejemplo, tiene 1 protón y 1 electrón (sin neutrones). El helio tiene dos protones, 2 neutrones y 2 electrones. El magnesio tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones, y así sucesivamente.

Las estrellas se convierten en estrellas cuando comienzan a fusionar hidrógeno en sus núcleos. Ahora, normalmente, el átomo de hidrógeno está compuesto de un protón y un electrón, como dijimos anteriormente. Sin embargo, en el núcleo de las estrellas, el hidrógeno es lo que llamamos un isótopo , lo que significa que le falta su electrón. Entonces, en última instancia, el “hidrógeno” en las estrellas no es más que un solo protón por sí mismo.

Para que ocurra la fusión, dos átomos deben chocar muy violentamente. Entonces, para que una estrella se convierta en una estrella, sus átomos de hidrógeno deben comenzar a chocar entre sí. En el núcleo de las estrellas, el hidrógeno es solo un protón, ¿verdad? Y los protones tienen cargas positivas, ¿recuerdas? ¿Y qué hacen las cargas positivas? Se repelen el uno del otro.

Entonces, ¿cómo diablos una estrella potencial consigue que estos protones no solo choquen entre sí, sino que lo hagan violentamente, cuando claramente no quieren estar cerca? La respuesta es que esta estrella potencial debe ser lo suficientemente poderosa como para FORZARLOS a chocar.

Este poder proviene de la gravedad de una estrella. Cuánta gravedad depende de cuánta masa tiene; cuanto material Cuanto más masa, más gravedad.

La gravedad atrae toda la masa de la estrella potencial hacia su centro y la aprieta. Esta compresión hace que las temperaturas y presiones aumenten en el centro o en el núcleo. Así que ahora nuestro hidrógeno se calienta más y más a medida que se aprieta más y más. Pero aún así, nuestro hidrógeno, meros protones, continúa resistiendo. No quieren tener nada que ver el uno con el otro. Entonces, nuestra estrella potencial recoge más gases, crece , gana más gravedad y se aprieta aún más fuerte que antes. Eventualmente, si una estrella potencial acumula suficiente masa, presionará tanto el hidrógeno que no tendrán otro lugar a donde ir sino chocar directamente entre sí. ¡Y voilá! Fusion comienza y nace una verdadera estrella.

Los científicos han determinado que para que una gran bola de gas en el espacio se convierta en una estrella real, debe tener una masa igual o mayor a 60 Júpiter combinados (algunas estimaciones son más altas, pero de cualquier manera, eso es mucho masa).

Cuando Júpiter y el resto de nuestro sistema solar se estaban formando, había suficiente hidrógeno para circular, pero nuestro Sol finalmente se encendió. Cuando esto sucedió, el Sol comenzó a liberar vientos solares que expulsaron todos los gases restantes al espacio interestelar (el espacio entre las estrellas). Sin esos gases, los planetas gigantes gaseosos ya no podrían crecer más.

Entonces, esencialmente, la razón por la cual Júpiter nunca se convirtió en una estrella es porque nuestro Sol venció a Júpiter mucho antes de que Júpiter pudiera recolectar suficiente hidrógeno para incluso tener una oportunidad. Fue sabotaje. El sol quería ser el único.

Sin embargo, los sistemas solares que tienen dos estrellas, lo que llamamos un par binario, en realidad son bastante comunes. En algunos casos, un “Júpiter” se acerca bastante a convertirse en una estrella, pero termina quedando un poco corto. Llamamos a estos tipos ” enanas marrones “. Por lo general, son mucho más grandes que Júpiter, pero aún no son lo suficientemente grandes como para convertirse en una estrella.

Quiero presentar una visión contraria aquí de que Júpiter será una estrella algún día. Tenga en cuenta que es una teoría, pero no he visto ninguna literatura que refute la premisa discutida aquí.

La premisa: Júpiter aún no es una estrella, pero parece que en algún momento en el futuro se convertirá en la estrella compañera de nuestro Sol.

La teoría básica discutida con cierta extensión en otras respuestas a esta página es directa. La masa actual de Júpiter a 1,90E27 Kg es al menos 13-15 veces demasiado pequeña para que el tamaño más pequeño forme una enana marrón. Incluso una enana marrón es una estrella fallida que no está lo suficientemente caliente como para quemar hidrógeno. Sin embargo, existen varios mecanismos para que un cuerpo celeste gane la masa mínima que necesita para encender un horno. En el caso de Júpiter, existe la posibilidad de robar el botín del Sol. Nuestro Sol está en una crisis de mediana edad. En aproximadamente 4 mil millones de años, comenzará a quemar helio y se hinchará a medida que se transforma en un gigante rojo. Se estima que la capa externa de la estrella está a una distancia entre las órbitas actuales de la Tierra y Marte y el núcleo interno se encogerá. Cuando el núcleo se queda sin helio en un período de tiempo de miles a millones de años, el Sol se apaga momentáneamente. El núcleo se contrae rápidamente y cuando una nueva capa de helio alcanza el núcleo, el Sol se vuelve a encender. En el proceso, el Sol tiene una mini explosión y lanza su caparazón al espacio. Todos los gigantes rojos hacen esto y la nube fue llamada Nebulosa Planetaria por William Herschel. Sin embargo, eso es un nombre inapropiado ya que la nebulosa tiene poco que ver con cualquier planeta.

Esta imagen de la nebulosa alrededor de la estrella supergigante roja brillante Betelgeuse se asemeja a las llamas que emanan de la estrella porque el gigante está arrojando su material al espacio. Crédito: ESO / P. Kervella (ver estrellas gigantes rojas)

Ahora imagina que eres Júpiter. Te has sentado a la sombra del Sol (sombra real muy brillante) durante 8,5 mil millones de años sin tener suficiente material propio para iniciar un incendio. Pero ahora tienes el asiento del estadio. Sun simplemente explotó y arrojó del 50 al 70 por ciento de sus cosas directamente en el camino de su órbita. Por supuesto, Júpiter se tragará todo lo que pueda y crecerá. Solo una octava parte de ese material es suficiente para darle a Júpiter la masa crítica necesaria para convertirse en una estrella y enana compañera del Sol. Cuando todo esté hecho, Júpiter podría superar el tamaño del Sol enano blanco en algún momento.

¿Dónde encajamos? El resto del sistema solar será como pequeñas personas corriendo mientras dos gigantes se rodean en el anillo y luchan levantando una gran nube de polvo. Por supuesto, no le irá bien a ninguno de los pequeños planetas. El sol ya se ha tragado a Mercurio, Venus y la Tierra antes de que explote. La explosión arrastra Marte y el cinturón de asteroides hacia Júpiter. A medida que Júpiter crece, es probable que desestabilice (trague o expulse) a los otros gigantes gaseosos Saturno y Urano. Los planetas exteriores Neptuno y Plutón y los objetos en el cinturón de Kuiper podrían proporcionar un refugio seguro temporal en el sistema solar, pero creo que esencialmente, con la excepción del nuevo Rey Júpiter, todos los demás han sido degradados, devorados o tostados.

La estimación es que esta fase del sistema solar durará cientos de miles de millones de años hasta que los dos enanos se enfríen en estrellas de neutrones. Otra posibilidad es que los dos se fusionen con el tiempo. De cualquier manera, el sistema solar actual y su historial de 9 páginas no serán más que una introducción en todo el libro de historia de lo que vendrá con cientos de páginas. Desearía poder pasar el rato y ver, pero nuestra vida es demasiado corta.

Bueno, porque no es lo suficientemente grande.

Nuestro Sol, una estrella con un diámetro de 1,4 millones de kilómetros, produce su energía a través de la fusión. La inmensa gravedad comprime el hidrógeno hasta el punto de que la alta presión y las altas temperaturas fusionan los átomos de hidrógeno en helio, en una reacción de fusión. Esto genera mucha energía, por lo que el sol es brillante y caliente.

Júpiter, con 140,000 kilómetros de diámetro, es mil veces menos masivo que el Sol. En otras palabras, tomaría la masa de mil Júpiter para que “encienda” la reacción de fusión, y solo entonces tendríamos un segundo Sol en nuestro Sistema Solar.

Si crees que es una tarea difícil, hay alternativas. La estrella enana roja más pequeña tiene solo 80 veces la masa de Júpiter. Por lo tanto, al agregar solo el 7.5% de la masa del Sol, tendremos una estrella enana roja. Los científicos piensan que 20 de las 30 estrellas más cercanas a la Tierra son enanas rojas; sin embargo, ninguno de ellos se puede ver a simple vista. La estrella más cercana al sol, Proxima Centauri, es una enana roja.

Hay otro objeto que es incluso menos masivo que un enana roja, es una enana marrón. Este es un objeto que no es lo suficientemente masivo como para encender una reacción de fusión de hidrógeno, pero sigue siendo lo suficientemente masivo como para comenzar a fusionar deuterio, un isótopo de hidrógeno, pero no será tan brillante o tan caliente como el Sol. Las enanas marrones, por lo tanto, son objetos de transición, de pie entre las estrellas y los planetas gigantes de gas. – Podemos obtener una enana marrón con solo 13 veces la masa de Júpiter o aproximadamente el 1,20% de la masa del Sol.

Como dije, Júpiter es demasiado pequeño para ser una estrella, incluso una enana marrón.

Hay una razón muy simple por la que Júpiter no es una estrella: simplemente no tiene suficiente masa para sufrir fusión de hidrógeno por colapso de la gravedad.

En comparación con el Sol, Júpiter todavía es pequeño.

Una enana marrón, que tiene una masa mínima 13 veces mayor que Júpiter, a veces se la llama estrella fallida, aunque no sea mucho más grande que Júpiter.

Pero para ser una estrella, el cuerpo debe poder experimentar una fusión espontánea de hidrógeno, y esto requiere una masa mínima de aproximadamente 75-80 masas de Júpiter. Para poner esto en perspectiva, 1 la masa solar es el equivalente de aproximadamente 1048 masas de Júpiter, por lo que el Sol mismo es 13 veces más masivo que la estrella más pequeña …

Júpiter es simplemente demasiado pequeño, aunque es mucho, mucho más grande que la Tierra.

Respuesta corta, no da su propia luz. No es luminoso

Una estrella como nuestro sol está compuesta principalmente de gases, hidrógeno y helio. La fuerza gravitacional ejercida sobre las partículas en una estrella hace que las partículas se condensen, la temperatura aumenta y la presión aumenta.
Esto desencadena una reacción de fusión que hace que una estrella irradie energía en forma de calor y luz.

Júpiter no hace eso. Simplemente no alcanza la masa requerida para comenzar una reacción de fusión.

Si hubiera sido aproximadamente 12 veces más grande, lo habríamos clasificado como una enana marrón. Aunque es muy poco probable que la tierra hubiera sobrevivido en tal escenario.

Lea sobre enanas marrones aquí –
http: //coolcosmos.ipac.caltech.e …

Porque Júpiter no produce su propia luz. Una estrella es una estrella cuando puede producir su propia luz y calor. Justo como nuestro sol. Nuestro sol es una estrella porque irradia calor y luz. Como lo que encontré en wikipedia: Una estrella es una bola masiva de plasma (gas muy caliente) unida por la gravedad. Se irradia energía debido a las reacciones nucleares en su interior.

Irradia calor y luz, y cualquier otra parte del espectro electromagnético, como ondas de radio, micro ondas, rayos X, rayos gamma y radiación ultravioleta. Las proporciones varían según la masa y la edad de la estrella.

Star – Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre

Los gigantes gaseosos no tienen suficiente masa para comenzar la fusión. Incluso los gigantes gaseosos realmente grandes (mucho más grandes que Júpiter) que comienzan la fusión por un tiempo no pueden mantenerlo y se llaman estrellas enanas marrones.

Porque no es lo suficientemente grande como para que la presión causada por su masa inicie la fusión nuclear. Una estrella ‘quema’ hidrógeno en helio en su núcleo mediante fusión. La energía producida es suficiente para equilibrar la tendencia a contraerse a través de la fuerza gravitacional.

Porque es un planeta. Esto es como preguntar por qué Júpiter no es un sándwich. No es un sándwich porque es un planeta. ¿Por qué no eres una estrella? Porque eres tú, ahora ve y disfruta de tu vida y comprende que algunas cosas simplemente son.

Porque no tienen suficiente masa. Una estrella debe tener al menos 0,07 veces la masa del sol, que es aproximadamente 75 veces la masa de Júpiter. Por debajo de ese umbral, la gravedad inducida por la masa no es lo suficientemente alta como para iniciar una reacción de fusión.

Tendría que ser 13 veces más masivo incluso para ser una enana marrón. El tamaño importa.

Y esta pregunta se ha hecho varias veces. Deberías comprobarlo.