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Könnte Jupiter ein Star werden?

Jupiter ist der massereichste Planet im Sonnensystem. aber kein Stern. Bedeutet das, dass es ein gescheiterter Stern ist? Könnte es jemals ein Star werden? Wissenschaftler haben über diese Fragen nachgedacht, hatten aber nicht genügend Informationen, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, bis das Galileo-Raumschiff der NASA ab 1995 den Planeten untersuchte.

 

Warum wir Jupiter nicht entzünden können

Das Galileo- Raumschiff studierte acht Jahre lang Jupiter und begann sich schließlich abzunutzen. Wissenschaftler befürchteten, dass der Kontakt mit dem Fahrzeug verloren gehen würde, was Galileo letztendlich dazu bringen würde, Jupiter zu umkreisen, bis es entweder auf den Planeten oder auf einen seiner Monde stürzte. Um eine mögliche Kontamination eines möglicherweise lebenden Mondes durch Bakterien auf Galileo zu vermeiden , stürzte die NASA Galileo absichtlich gegen Jupiter.

Einige Leute befürchteten, dass der Plutonium-Thermoreaktor, der das Raumschiff antreibt, eine Kettenreaktion auslösen könnte, die Jupiter entzündet und in einen Stern verwandelt. Die Argumentation war, dass, da Plutonium zur Detonation von Wasserstoffbomben verwendet wird und die Jupiter-Atmosphäre reich an dem Element ist, beide zusammen ein explosives Gemisch bilden könnten, das letztendlich die Fusionsreaktion auslöst, die in Sternen auftritt.

Der Absturz von Galileo verbrannte weder Jupiters Wasserstoff noch konnte es zu einer Explosion kommen. Der Grund ist, dass Jupiter keinen Sauerstoff oder Wasser (das aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht) hat, um die Verbrennung zu unterstützen.

 

Warum Jupiter kein Star werden kann

Dennoch ist Jupiter sehr massiv! Menschen, die Jupiter als gescheiterten Stern bezeichnen, beziehen sich normalerweise auf die Tatsache, dass Jupiter wie Sterne reich an Wasserstoff und Helium ist, aber nicht massiv genug, um die Innentemperaturen und -drücke zu erzeugen, die eine Fusionsreaktion auslösen.

Jupiter ist im Vergleich zur Sonne ein Leichtgewicht, das nur etwa 0,1% der Sonnenmasse enthält. Es gibt jedoch Sterne, die viel weniger massereich sind als die Sonne. Es sind nur etwa 7,5% der Sonnenmasse erforderlich, um einen roten Zwerg herzustellen. Der kleinste bekannte rote Zwerg ist etwa 80-mal so massereich wie Jupiter. Mit anderen Worten, wenn Sie der bestehenden Welt 79 weitere Planeten in Jupiter-Größe hinzufügen würden, hätten Sie genug Masse, um einen Stern zu bilden.

Die kleinsten Sterne sind braune Zwergsterne, die nur das 13-fache der Jupitermasse betragen. Im Gegensatz zu Jupiter kann ein Brauner Zwerg wirklich als gescheiterter Stern bezeichnet werden. Es hat genug Masse, um Deuterium (ein Isotop von Wasserstoff) zu fusionieren, aber nicht genug Masse, um die wahre Fusionsreaktion aufrechtzuerhalten, die einen Stern definiert. Jupiter hat eine Größenordnung von genug Masse, um ein Brauner Zwerg zu werden.

 

Jupiter war dazu bestimmt, ein Planet zu sein

Ein Star zu werden, bedeutet nicht nur Masse. Die meisten Wissenschaftler glauben, dass Jupiter, selbst wenn er das 13-fache seiner Masse hätte, kein brauner Zwerg werden würde. Der Grund ist seine chemische Zusammensetzung und Struktur, die eine Folge der Entstehung des Jupiter ist. Jupiter als Planetenform gebildet, anstatt wie Sterne gemacht werden.

Sterne bilden sich aus Gas- und Staubwolken, die durch elektrische Ladung und Schwerkraft voneinander angezogen werden. Die Wolken werden dichter und beginnen sich schließlich zu drehen. Die Drehung glättet die Materie zu einer Scheibe. Der Staub verklumpt zu „Planetesimalen“ aus Eis und Gestein, die miteinander kollidieren und noch größere Massen bilden. Ungefähr zu dem Zeitpunkt, an dem die Masse etwa zehnmal so groß ist wie die der Erde, reicht die Schwerkraft aus, um Gas von der Scheibe anzuziehen. In der frühen Bildung des Sonnensystems nahm die zentrale Region (die zur Sonne wurde) den größten Teil der verfügbaren Masse einschließlich ihrer Gase auf. Zu dieser Zeit hatte Jupiter wahrscheinlich eine Masse, die etwa 318-mal so groß war wie die der Erde. An dem Punkt, an dem die Sonne zum Stern wurde, blies der Sonnenwind den größten Teil des verbleibenden Gases weg.

 

Bei anderen Sonnensystemen ist das anders

Während Astronomen und Astrophysiker immer noch versuchen, die Details der Entstehung des Sonnensystems zu entschlüsseln, ist bekannt, dass die meisten Sonnensysteme zwei, drei oder mehr Sterne haben (normalerweise zwei). Während es unklar ist, warum unser Sonnensystem nur einen Stern hat, zeigen Beobachtungen der Bildung anderer Sonnensysteme, dass ihre Masse unterschiedlich verteilt ist, bevor sich die Sterne entzünden. Beispielsweise ist in einem binären System die Masse der beiden Sterne in der Regel ungefähr gleich. Jupiter hingegen näherte sich nie der Masse der Sonne.

 

Aber was ist, wenn Jupiter ein Stern wird?

Wenn wir einen der kleinsten bekannten Sterne (OGLE-TR-122b, Gliese 623b und AB Doradus C) nehmen und Jupiter durch diesen ersetzen würden, gäbe es einen Stern mit etwa der 100-fachen Masse des Jupiters. Der Stern wäre jedoch weniger als 1/300 so hell wie die Sonne. Wenn Jupiter irgendwie so viel Masse gewinnen würde, wäre er nur etwa 20% größer als jetzt, viel dichter und vielleicht 0,3% so hell wie die Sonne. Da Jupiter viermal weiter von uns entfernt ist als die Sonne, würden wir nur eine erhöhte Energie von etwa 0,02% sehen, was viel weniger ist als der Unterschied in der Energie, den wir durch jährliche Schwankungen im Verlauf der Erdumlaufbahn um die Sonne erhalten. Mit anderen Worten, Jupiter, der sich in einen Stern verwandelt, hätte kaum oder gar keine Auswirkungen auf die Erde. Möglicherweise könnte der helle Stern am Himmel einige Organismen verwirren, die Mondlicht verwenden, da Jupiter-der-Stern etwa 80-mal heller als der Vollmond wäre. Außerdem wäre der Stern rot und hell genug, um tagsüber sichtbar zu sein.

Laut Robert Frost, einem Ausbilder und Fluglotsen bei der NASA, wären die Umlaufbahnen der inneren Pflanzen weitgehend unberührt, wenn Jupiter die Masse zum Stern gewinnen würde, während ein Körper, der 80-mal so massereich ist wie Jupiter, die Umlaufbahnen von Uranus, Neptun, beeinflussen würde und vor allem Saturn. Der massereichere Jupiter, ob er nun ein Stern wurde oder nicht, würde nur Objekte innerhalb von ungefähr 50 Millionen Kilometern treffen.

Verweise:

Fragen Sie einen Mathematiker-Physiker: Wie nah ist Jupiter daran, ein Star zu sein? , 8. Juni 2011 (abgerufen am 5. April 2017)

NASA, was ist Jupiter? , 10. August 2011 (abgerufen am 5. April 2017)

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