Ist Jupiter ein gescheiterter Stern?

Die Antwort hängt davon ab, wie alt Sie sind. Auf einer sehr einführenden Ebene, sagen wir, vielleicht in der Mittelschule oder jünger, ist es „in Ordnung“, Jupiter als einen gescheiterten Stern zu bezeichnen, um die Idee zu vermitteln, dass ein Gasriesenplanet in seiner Zusammensetzung einem Stern ähnlich ist. Aber in der Mittelschule und darüber (wobei sich "Mittelschule" auf die 6. bis 8. Klasse oder das Alter von 12 bis 14 Jahren bezieht) können Sie meiner Meinung nach im naturwissenschaftlichen Unterricht, in dem dies ziemlich ungenau ist, ausreichend ins Detail gehen.

Wenn Sie ignorieren, dass das Sonnensystem von der Sonne dominiert wird, und sich nur auf die Masse konzentrieren, ist Jupiter ungefähr 80-mal leichter als der leichteste Stern, der fusioniert. Es müsste also das 80-fache dessen angesammelt haben, was es bereits hat, um ein "echter Star" zu sein. Kein Bildungsmodell des Sonnensystems weist darauf hin, dass dies auch nur im Entferntesten möglich war, weshalb ich es persönlich nicht gerne als „gescheiterten Stern“ betrachte.

Unterhalb von 80 _MJ (wobei MJ _{die Abkürzung} für „Jupiter-Massen“ ist) werden Objekte als braune Zwergsterne betrachtet – die „echten“ „ausgefallenen Sterne“. Braune Zwerge haben nicht genug Masse, um Wasserstoff zu Helium zu verschmelzen und auf diese Weise Energie zu erzeugen, aber sie erzeugen dennoch ihre eigene Wärme und leuchten deshalb im Infraroten. Ihre Wärme wird durch Gravitationskontraktion erzeugt.

Und Jupiter erzeugt auch Wärme sowohl durch Gravitationskontraktion als auch durch Differenzierung (schwere Elemente sinken, leichte Elemente steigen).

Astronomen sind heutzutage nicht sehr gut darin, Grenzen zu ziehen, vor allem, weil wir, als diese Begriffe geschaffen wurden, kein Kontinuum von Objekten kannten. Es gab Gasriesenplaneten wie Jupiter und Saturn, und es gab braune Zwergsterne, und es gab vollwertige Sterne. Die Grenze zwischen Braunem Zwerg und Gasriese ist meines Wissens nach nicht gezogen. Persönlich, und ich glaube mich zu erinnern, irgendwo gelesen zu haben, ist der allgemeine Konsens, dass etwa 10-20 _MJ die Grenze zwischen einem Gasriesenplaneten und einem Braunen Zwerg ist, aber ich denke, es ist ziemlich willkürlich, ähnlich wie ein Planet gegenüber einem kleinen Planeten. Kuipergürtelobjekt (KBO) oder Asteroid.

Gab es also während der Entstehung des Sonnensystems die Möglichkeit, dass Jupiter ein Stern gewesen sein könnte und er versagte („fehlgeschlagener Stern!“), weil die gemeine Sonne die ganze Masse verschlang? Nicht wirklich, zumindest nicht in unserem Sonnensystem. Aber um das sehr grundlegende Konzept, von einem Gasriesenplaneten zu einem Stern zu werden, zu vermitteln, kann es eine nützliche Analogie sein, Jupiter einen „ausgefallenen Stern“ zu nennen.

Es wäre vielleicht genauer zu sagen, dass unser Sonnensystem bis zu einem gewissen Grad ein gescheitertes Doppelsternsystem ist – da es da draußen Sterne mit Exoplaneten im Bereich der „Braunen Zwerge“ der Masse gibt – wenn unser Sternensystem anfangs genug Masse hätte, um daraus zu resultieren Bei einer solchen Anordnung gäbe es wahrscheinlich keinen erdähnlichen Planeten, auf dem wir existieren und ihn aus der Nähe sehen könnten, aber es hätte insgesamt genug Masse geben können, um einen sehr großen Exoplaneten zu entzünden.

Nun, Jupiter ist nicht wirklich ein gescheiterter Stern. Es wird davon ausgegangen, dass er die 2,5-fache Masse hat, wenn alle anderen Planeten zusammengezählt werden. Jupiter hat jedoch die Materialien eines Sterns, ihm fehlt die Masse. Es muss mindestens 80-mal massereicher sein, um überhaupt ein Stern mit geringer Masse (Roter Zwerg) zu sein. Die Sonne hat 1000 Jupitermassen und ist selbst nur ein Stern mittlerer Masse. In gewissem Sinne ist Jupiter also ein gescheiterter Stern, aber nicht wirklich. Es gab nie genug Masse in der Akkretionsscheibe, um Jupiter noch mehr Masse zu geben als jetzt. Zumindest hätte es ein bisschen mehr Masse bekommen als jetzt, wenn die Dinge in der Vergangenheit unseres Sonnensystems ganz anders verlaufen wären, aber immer noch nicht annähernd die Masse eines Sterns mit geringer Masse. Am Ende ist Jupiter nur ein Planet (wenn auch ein ganz besonderer und massiver). Auch wenn alle 8 Planeten zu einem Planeten verschmolzen sind, es wäre nur geringfügig massiver als Jupiter selbst. Etwa 40 % massereicher als Jupiter.