Skip to content Skip to footer
Мог ли Юпитер стать звездой?

Юпитер огромен, но где проходит границы между состоящей из газа звездой и газовым гигантом? Формально, в настоящий момент, — после признания коричневых карликов звёздами, — она проводится на уровне 12.5 масс Юпитера. Ибо именно столько вещества требуется, чтобы в ядре тела начались «лёгкие» термоядерные реакции (для включения полноценного водород-гелиевого цикла нужно не менее 80 масс). Но только ли в количестве вещества дело?

Не только. В действительности, лёгкие термоядерные реакции протекают и в нижнем — «металлическом» — водородном слое Юпитера. С ничтожной эффективностью, но всё-таки. Благодаря им, а также продолжающемуся гравитационному сжатию, Юпитер излучает втрое больше энергии, чем получает от Солнца. Так что, реакции — не критерий.

Различие между «младшими» компонентами в кратных звёздных системах и планетами заключается в механизме формирования. В первом случае все тела формируются одновременно и независимо, когда остывшая газопылевая туманность начинает коллапсировать. Форма у туманностей сложная, плотность не равномерна, так что, чаще всего сжиматься газ начинает сразу к нескольким — от двух, в случае двойной системы, до тысяч, в случае шарового скопления, — точкам. В результате, туманность фрагментируется, образуя звёзды, вращающиеся вокруг общего центра масс. Причём, насколько крупной окажется каждая из них — дело случая. Из мелких клочьев туманности могут образоваться и планетоподобные объекты. Относительно крупные, превосходящие Юпитер, как минимум, в 1.5 раза, так как слишком уж мелкое облачко в суете или станет чьей-то добычей, или окажется рассеянным вспышкой при включении термоядерных реакций в недрах другого тела. Но не достаточно крупные, чтобы претендовать даже не звание коричневого карлика.

Настоящие же планеты образуются позже — уже из протопланетного диска звезды, возникающем на завершающем этапе её формирования. Они могут быть больше Юпитера, но не до такой степени, чтобы попасть в категорию даже легчайших звёзд. В диске солнцеподобной звезды не хватит материала для превращения одной из планет в коричневый карлик. Массивные же звёзды и вспыхивают с соответственной силой, просто сдувая большую часть не вошедшего в их состав вещества.

Тем не менее, планеты и планетоподобные объекты где-то в районе Юпитера пересекаются по массо-габаритным характеристикам. Однако, различить их можно. Орбиты настоящих планет повторяют форму диска, — то есть, являются близкими к круговым и лежат в одной плоскости. Орбиты же «недозвёзд», обычно, вытянуты, и в кратных системах в одной плоскости не лежат. Другим оказывается и состав. Планетоподобный газовый гигант состоит именно из газа. Тяжёлых элементов в нём не больше, чем во звезде, — около 2%. То есть, столько, сколько обычно бывает в газопылевой туманности. В составе же планеты кремния, кислорода и железа больше, примерно, на порядок. Так как из диска львиная доля нагревшихся в суете рождения системы водорода и гелия успевает уйти в космическое пространство.

Планетоподобные объекты бедны тяжёлым веществом, но твёрдое ядро формируется и у них. Что позволяет провести границу между ними и звёздами. В Солнце, например, тяжёлые элементы не тонут, а распределены по всему объёму равномерно. Причина их непотопляемости в чрезвычайно бурном, сравнительно с процессами образования даже очень большой планеты, характере формирования звезды. Выделение энергии, сначала гравитационной, а затем термоядерной, в её центре очень велико. Соответственно, формирование сопровождается крайне интенсивной конвекцией — перемешиванием. Разогретая материя из ядра звезды постоянно перетекает в наружные слои, не позволяя веществу дифференцироваться. До тех пор, пока ядро не станет твёрдым. Но после этого какое-либо движение в нём и вовсе становится невозможным.

В «недозвёздах» ничего подобного не происходит

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии