Giove potrebbe diventare una stella?

Giove è il pianeta più massiccio del sistema solare, ma non è una stella. Significa che è una stella fallita? Potrebbe mai diventare una stella? Gli scienziati hanno ponderato queste domande ma non avevano abbastanza informazioni per trarre conclusioni definitive fino a quando il veicolo spaziale Galileo della NASA ha studiato il pianeta, a partire dal 1995.

Perché non possiamo accendere Giove

Il Galileo la navicella spaziale studiò Giove per otto anni e alla fine cominciò a logorarsi. Gli scienziati erano preoccupati che il contatto con l'imbarcazione sarebbe andato perduto, alla fine in testa Galileo per orbitare attorno a Giove fino a quando non si schiantò contro il pianeta o una delle sue lune. Per evitare la possibile contaminazione di una luna potenzialmente vivente da batteri su Galileo, la NASA si è schiantata intenzionalmente Galileo in Giove.

Alcune persone si preoccupavano che il reattore termico al plutonio che alimentava l'astronave potesse innescare una reazione a catena, accendendo Giove e trasformandolo in una stella. Il ragionamento era che, poiché il plutonio è usato per far esplodere le bombe all'idrogeno e l'atmosfera gioviana è ricca nell'elemento, i due insieme potrebbero creare una miscela esplosiva, iniziando infine la reazione di fusione che si verifica nelle stelle.

Lo schianto di Galileo non ha bruciato l'idrogeno di Giove, né ha potuto esplodere. Il motivo è che Giove non ha ossigeno o acqua (che consiste di idrogeno e ossigeno) per supportare la combustione.

Perché Giove non può diventare una stella

Tuttavia, Giove è molto massiccio! Le persone che chiamano Giove una stella fallita di solito si riferiscono al fatto che Giove è ricco di idrogeno ed elio, come le stelle, ma non abbastanza massiccio da produrre le temperature interne e le pressioni che danno inizio a una reazione di fusione.

Rispetto al Sole, Giove è un peso leggero, contenente solo circa lo 0,1% della massa solare. Tuttavia, ci sono stelle molto meno massicce del Sole. Ci vuole solo circa il 7,5% della massa solare per creare una nana rossa. Il nano rosso più piccolo conosciuto è circa 80 volte più massiccio di Giove. In altre parole, se aggiungessi altri 79 pianeti delle dimensioni di Giove al mondo esistente, avresti abbastanza massa per creare stelle.

Le stelle più piccole sono stelle nane marroni, che sono solo 13 volte la massa di Giove. A differenza di Giove, un nano bruno può davvero essere definito una stella fallita. Ha abbastanza massa per fondere il deuterio (un isotopo di idrogeno), ma non abbastanza per sostenere la vera reazione di fusione che definisce una stella. Giove è nell'ordine di grandezza di avere abbastanza massa per diventare un nano bruno.

Giove era destinato a essere un pianeta

Diventare una stella non è solo questione di massa. La maggior parte degli scienziati pensa che anche se Giove avesse 13 volte la sua massa, non sarebbe diventato un nano bruno. Il motivo è la sua composizione chimica e struttura, che è una conseguenza di come si è formato Giove. Giove si è formato come forma di pianeti, piuttosto che come sono fatte le stelle.

Le stelle si formano da nuvole di gas e polvere che sono attratte l'una dall'altra dalla carica elettrica e dalla gravità. Le nuvole diventano più dense e alla fine iniziano a ruotare. La rotazione appiattisce la materia in un disco. La polvere si raggruppa per formare "planetesimi" di ghiaccio e roccia, che si scontrano per formare masse ancora più grandi. Alla fine, circa il tempo in cui la massa è circa dieci volte quella della Terra, la gravità è sufficiente per attrarre gas dal disco. Nella prima formazione del sistema solare, la regione centrale (che divenne il Sole) prese la maggior parte della massa disponibile, compresi i suoi gas. All'epoca, Giove probabilmente aveva una massa circa 318 volte quella della Terra. Nel momento in cui il Sole divenne una stella, il vento solare soffiò via gran parte del gas rimanente.

È diverso per altri sistemi solari

Mentre astronomi e astrofisici stanno ancora cercando di decifrare i dettagli della formazione del sistema solare, è noto che la maggior parte dei sistemi solari ha due, tre o più stelle (di solito 2). Sebbene non sia chiaro perché il nostro sistema solare abbia solo una stella, le osservazioni sulla formazione di altri sistemi solari indicano che la loro massa è distribuita in modo diverso prima che le stelle si accendano. Ad esempio, in un sistema binario, la massa delle due stelle tende ad essere approssimativamente equivalente. Giove, d'altra parte, non si è mai avvicinato alla massa del Sole.

Ma cosa succede se Giove diventa una stella?

Se prendessimo una delle stelle più piccole conosciute (OGLE-TR-122b, Gliese 623b e AB Doradus C) e sostituessimo Giove con essa, ci sarebbe una stella con circa 100 volte la massa di Giove. Tuttavia, la stella sarebbe meno di 1/300 luminosa come il Sole. Se Giove avesse guadagnato in qualche modo quella massa, sarebbe solo circa il 20% più grande di quello che è ora, molto più denso e forse lo 0,3% più luminoso del Sole. Dato che Giove è 4 volte più lontano da noi del Sole, vedremmo solo un aumento dell'energia di circa lo 0,02%, che è molto inferiore alla differenza di energia che otteniamo dalle variazioni annuali nel corso dell'orbita terrestre attorno al Sole. In altre parole, Giove trasformarsi in una stella non avrebbe alcun impatto sulla Terra. Forse la stella luminosa nel cielo potrebbe confondere alcuni organismi che usano la luce della luna, perché Giove-la-stella sarebbe circa 80 volte più luminosa della luna piena. Inoltre, la stella sarebbe rossa e abbastanza luminosa da essere visibile durante il giorno.

Secondo Robert Frost, istruttore e controllore di volo della NASA, se Giove guadagnasse la massa per diventare una stella le orbite delle piante interne sarebbero in gran parte inalterate, mentre un corpo 80 volte più massiccio di Giove influenzerebbe le orbite di Urano, Nettuno , e in particolare Saturno. Il più massiccio Giove, che diventasse o meno una stella, interesserebbe solo gli oggetti entro circa 50 milioni di chilometri.

Riferimenti:

Chiedi a un fisico matematico, Quanto è vicino Giove a essere una stella?, 8 giugno 2011 (recuperato il 5 aprile 2017)

NASA, Che cos'è Giove?, 10 agosto 2011 (recuperato il 5 aprile 2017)