Was würde mit einem Gasplaneten passieren, wenn seine Kernmasse die Chandrasekhar-Grenze überschreitet?

Nehmen wir hypothetisch an, wir hätten einen Gasriesen, der weiterhin Masse ansammelt. Ich habe gehört, dass die Kerne von Gasriesen elektronenentartet sind. Was würde also passieren, wenn der Planet weiterhin Masse ansammelt und die Kernmasse die Chandrasekhar-Grenze überschreitet?

Bei Weißen Zwergen ist das Ergebnis abhängig von der Zusammensetzung. Kohlenstoff-Sauerstoff-Weiße Zwerge werden einer Kohlenstofffusion unterzogen, was zu einer Typ-1a-Supernova führt. Weiße Sauerstoff-Magnesium-Neon-Zwerge unterliegen einer schnellen Sauerstofffusion, die zu einer schnellen Zündung und Supernova führt, aber einen entarteten Neutronenkern zurücklässt.

Würde also die Zusammensetzung des Kerns eines Gasriesen eine ähnliche Rolle spielen, wenn er die Chandrasekhar-Grenze überschreitet? Was würde passieren, wenn, sagen wir, Jupiter irgendwie eine Kernmasse jenseits der Grenze ansammeln würde?

Antworten (2)

Gasriesen wie Jupiter bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und etwas Helium. Wenn Sie diesen Planeten allmählich Masse hinzufügen, werden die Kerntemperaturen allmählich ansteigen und es wird ein Stadium kommen, in dem sie sich wie normale Sterne entzünden. Im Gegensatz zu Weißen Zwergen, bei denen die Massenzunahme zu einer Supernova vom Typ 1A führt.

Keine Neutronisierung?
@SirCumference Nein, Planetenkerne wandeln Protonen + Elektronen nicht in Neutronen um. Durch das Hinzufügen von Wasserstoff erhält es nur Fusionsmaterial, sodass es sich, sobald es groß genug ist, in einen Stern verwandelt. Wenn Sie mit einem Planeten mit Jupitermasse beginnen, müssten Sie seine Masse um das 75-fache erhöhen, bevor er genug hätte, um sich zu entzünden und ein Stern zu werden.
@RichS Aber es muss nur 13-mal zunehmen, um Deuterium zu fusionieren, und 65-mal, um Lithium zu fusionieren, oder? Mit anderen Worten, es würde ein Brauner Zwerg vor einem Stern werden, ja?
@called2voyage Ah, ja, die untere Massengrenze für die Fusion von Deuterium wird mit 13 Jupitermassen angenommen. Das Hinzufügen von 13 Jupitermassen Deuterium zu einem Gasriesen verwandelt ihn in einen Braunen Zwerg. Ich bin mir nicht sicher, wo Sie all das D bekommen werden!
Was ist, wenn Sie Materie so langsam hinzufügen, dass die Kerntemperatur niemals über einige hundert Kelvin steigt? (Ich weiß, dass dies Zeitskalen erfordern wird, die viel länger sind als die derzeitige Lebensdauer des Universums, aber was auch immer.)

@Knu8 hatte Recht, dass das Hinzufügen von Masse zu einem Gasriesen ihn in einen Stern verwandeln wird, lange bevor der Gasriese ein Weißer Zwerg oder Neutronenstern werden könnte. Aber das funktioniert, wenn man fusionsfähiges Material wie Wasserstoff hinzufügt. Wenn Sie etwas hinzufügen, das nicht zu einem schwereren Element verschmelzen kann, wie Eisen oder Zinn, sammelt sich die Materie einfach weiter auf dem Gasriesen an, bis der Planet unter seinem eigenen Gewicht zusammenbricht, bis der Druck der Elektronenentartung ihn hält. Dann wird er zum Weißen Zwerg.

Danke @Knu8 für die richtige Antwort. Ich habe dir dafür eine positive Stimme gegeben. Ich habe eine separate Antwort gepostet, um zu beschreiben, was passiert, wenn Sie schwerere Elemente hinzufügen.

Und wenn Sie dann weitermachen, wird es zusammenbrechen und als eine Art Kernkollaps-Supernova explodieren ...