¿Es posible la existencia de los sistemas, donde una pequeña estrella gira alrededor del planeta gigante?

si

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Como señalaron otros, los dos cuerpos giran en torno al mismo baricentro, o centro de masa común, por lo que ignoraremos los detalles de las órbitas.

Tamaño: volumen o masa?

El tamaño generalmente se refiere al volumen o alguna otra dimensión física, pero podría referirse a la masa, que es la interpretación que otras respuestas han usado. Reformula la pregunta:

¿Es posible que un planeta tenga un volumen mayor que una estrella de secuencia principal en el mismo sistema?

SI

Estrellas más pequeñas

Proxima Centauri es la estrella más cercana al Sol. Una enana roja M6 que quema hidrógeno, tiene una masa del 12% de la del Sol y un radio de solo el 15% de la del Sol, solo 1.5 veces la de Júpiter. Las matemáticas simples le mostrarán que es aproximadamente 40 veces más denso que el Sol (56.8 g / cm ^ 3), mucho más denso que cualquier elemento conocido. Se conocen enanas rojas más pequeñas, algunas con radios más pequeños que Saturno (Twinkle, twinkle, la estrella más pequeña: la estrella más pequeña del Universo descubierta).

El tamaño de las estrellas está determinado por el equilibrio entre la presión de radiación y la fuerza de la gravedad. A medida que aumenta la temperatura y la presión dentro de una estrella, la fusión de hidrógeno avanza más rápido y finalmente equilibra la gravedad, pero la pequeña masa de enanas rojas requiere una densidad central muy alta para generar suficiente energía para equilibrar la fuerza gravitacional de su masa.

Enanas Marrones

Entre las estrellas menos masivas (aproximadamente el 8% de la masa solar) y los planetas más masivos (aproximadamente el 1.3% de la masa solar o aproximadamente 13 veces la masa de Júpiter) hay una clase de cuerpos conocidos como enanas marrones. No queman hidrógeno, sino más bien deuterio. Podría encontrar respuestas sofisticadas usando estas porque su volumen es una función fuerte de su edad, pero me resistiré. Los ignoraremos y veremos sistemas estables durante miles de millones de años.

Planetas más grandes

Un planeta gigante relativamente cercano con el número de teléfono MASS J21265040−8140293 ( 2MASS J2126-8140 – Wikipedia) tiene una masa 13 veces la masa de Júpiter. Su radio se ha estimado en 2,4 veces el radio de Júpiter (2M J2126-81 b). Se conocen planetas más grandes en volumen que 2M J2126–81b (Lista de exoplanetas más grandes – Wikipedia). 2M J2126–81b es un ejemplo útil ya que orbita tan lejos de su estrella anfitriona que no se hincha por el calor de la estrella, es decir, no es un Júpiter caliente. Su estrella madre es una enana roja M2 con un número de teléfono similar 2MASS J21252752-8138278 (ver TYC 9486-927-1). Es el 40% del diámetro del Sol (y el 40% de la masa), por lo que el sistema en sí no califica como un ejemplo.

Estoy seguro de que con el esfuerzo suficiente sería posible encontrar sistemas conocidos con un planeta de volumen mayor que su estrella madre.

Tamaño por masa?

El tamaño es una de las principales variables que determina si un objeto se convierte en estrella, enana marrón o planeta. Como viste desde arriba, el rango es bastante estrecho: más del 8% de masa solar => estrella; por debajo de 1.3% de masa solar => planeta.

Estas no son reglas estrictas ya que la metalicidad y la edad afectan los umbrales, sin embargo, para un planeta y una estrella que se forman a partir de la misma nube de gas, la edad y la metalicidad serán las mismas.

Otras respuestas dan algunas circunstancias muy inusuales en las que este ordenamiento estricto de estrella, enana marrón, planeta en masa puede romperse, pero seguramente es excepcionalmente raro.

Asumo, por supuesto, que te estás refiriendo a la observación casual de que un cuerpo gira alrededor del otro. De hecho, ambos giran en torno a un baricentro común (Barycenter – Wikipedia). Por lo tanto, quiere decir que este punto está más cerca del planeta que de la estrella.

Bueno, ahora, normalmente las estrellas son (prácticamente por definición) más masivas que los planetas. Sin embargo, un sistema que cumpla con su criterio podría ser posible … en una situación extremadamente improbable.

Si, de alguna manera, un planeta rocoso se formara casi por completo compuesto de una cantidad estupenda de lo que los astrónomos llaman “metales” (con lo que se refieren a elementos distintos del hidrógeno y el helio), entonces podría tener hasta unas 0,2 masas solares . Por encima de ese punto, probablemente colapsaría en una estrella de neutrones (¿Cuál es el límite de masa inferior teórico para una estrella de neutrones gravitacionalmente estable?) … entonces, no más planeta .

Ahora se cree que una estrella (enana marrón) tiene un mínimo teórico de aproximadamente 0.1 masas solares (Masa necesaria para crear una estrella).

Naturalmente, dos de estos cuerpos celestiales nunca podrían formarse en el mismo sistema, por lo que uno tendría que postular un escenario de captura. ¡Buena suerte encontrando todo eso en realidad!

Probablemente no.

Los objetos no orbitan estrictamente otros objetos. Lo que sucede es que se orbitan entre sí, sobre su centro de masa común. es decir. El sistema solar no, técnicamente, orbita alrededor del Sol. Lo que sucede es que el Sol y todos los planetas orbitan el baricentro del sistema solar. Podemos aproximarnos a esto como los planetas que orbitan alrededor del Sol porque el baricentro se mantiene bastante cerca del Sol.

Entonces, cuando decimos que un objeto orbita a otro objeto, lo que queremos decir es que esta es una buena aproximación.

Lo que cuenta como una buena aproximación depende de lo que quieras hacer. Por ejemplo, Júpiter causa un bamboleo en el Sol que permitiría a los seres de otro sistema solar determinar que hay planetas aquí. Entonces, “Júpiter orbita alrededor del sol” no es una buena aproximación en ese caso.

Sin embargo, es bastante bueno cuando se trata de llevar una nave espacial robot desde la Tierra a Júpiter.

Al reverso del sobre desea que el baricentro de los dos objetos esté dentro del radio de uno de ellos. Entonces se diría que el otro orbita al primero.

Las estrellas más pequeñas son más grandes y masivas que los planetas más grandes (esto generalmente se debe a las definiciones de “planeta” y “estrella”). Esto hará que el Barycenter esté más cerca de la estrella que el planeta en todos los casos.

El tamaño y la masa de las estrellas es lo que le da la capacidad de iniciar las reacciones nucleares y encenderlas. No estoy seguro de que un planeta rocoso pueda crecer tanto sin romperse en un montón de trozos más pequeños y luego reformarse una y otra vez. Tendría que ser un gran gigante gaseoso y si creciera lo suficiente se convertiría en una estrella.

Sin embargo, es cierto (pero apenas perceptible) que ambas estrellas y sus planetas tienden a rotar entre sí. De hecho, algunas de las primeras técnicas utilizadas para descubrir otros sistemas solares buscaban el ligero bamboleo de las estrellas para indicar que había un planeta.

Si tiene M1 y M2 y luego dibuja una línea entre ellos, en algún lugar a lo largo de esa línea se encuentra el punto central de rotación. La diferencia de masa entre los dos determina dónde está ese punto central a lo largo de esa línea.

Entonces, técnicamente, las estrellas giran alrededor de sus planetas, pero es muy difícil de ver y detectar. Los planetas giran alrededor de sus estrellas a una escala mucho mayor.

Los planetas no orbitan alrededor de las estrellas. Ambos orbitan alrededor de un centro de gravedad común. Pero, por supuesto, si la estrella más grande es lo suficientemente grande, el centro común está dentro de la estrella. Si los dos objetos tienen la misma masa, el centro común está a medio camino entre los dos. Este centro común se llama baricentro.

Un planeta no necesita ser más masivo que la estrella para que el baricentro esté fuera de la estrella. Si pudiéramos cambiar nuestro sistema solar de modo que Júpiter estuviera muy cerca de la zona solar, mantendría la Tierra donde está, entonces la Tierra ya no oritaría al sol, sino un punto justo por encima de su superficie.

Esta no es una ciencia completamente nueva, Issac Newton descubrió que las plantas orbitaban el baricentro y no el sol. También dijo correctamente que el baricentro está en constante movimiento y no es un punto fijo.

Entonces la respuesta corta es sí, por supuesto. el centro de carga depende solo de las masas y distancias de los dos (o más) objetos y no importa si son estrellas o planetas.

No. los planetas deben tener menos energía que el sol.

recuerde: el tamaño no es independiente de la posición en la masa cuántica.

Cómo se creó el anillo de Saturno

puedes aprender más siguiendo ese enlace. Al comprender eso, agregue el hecho de que todos los satélites deben ser menos masivos que los que orbitan, ¡de lo contrario no los orbitarían!

combinado con el hecho de que hay un tamaño máximo de un planeta antes de que se convierta en un Sol (ver el radio de Schwarzschild) … esto se debe a cómo se comporta la materia cerca del punto de exclusión (cuando estás cerca de la saturación máxima de formas de onda masivas).

Debido a cómo se definen las estrellas y los planetas, es muy poco probable que haya una estrella que orbita un planeta. Un planeta que se volvió lo suficientemente masivo como para ejercer ese tipo de campo gravitacional se convertiría (hasta donde mi comprensión de la física involucrada) en una estrella, en un proceso similar a cómo el carbono presurizado se convierte en diamantes.

Una estrella lo suficientemente pequeña como para que haya un planeta más grande de lo que probablemente no tendría suficiente masa para mantenerse y colapsar en un agujero negro o dejar de ser una estrella.

No lo descartaría por completo, pero no creo que sea increíblemente probable en términos de cosas que probablemente encontraremos.

Es posible, si la estrella es una enana marrón compuesta principalmente de hidrógeno y el planeta está compuesto principalmente de roca, ¡pero el planeta tendría que ser extremadamente masivo para que la estrella orbitara en lugar de al revés!

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