В чем разница между звездой и планетой?
Планеты и звезды - это два очень разных объекта. На первый взгляд, между ними есть очевидные различия. Планеты маленькие и тусклые, в то время как звезды массивные и яркие. Что делает планету планетой, а звезду звездой? Начинаются ли звезды как планеты? Может ли планета стать звездой? Что определяет планету и звезду?
Что такое звезда?
Звезда определяется как объект, масса которого достаточно велика, чтобы запустить процесс ядерного синтеза. Ядерный синтез - это процесс, посредством которого атомы сплавляются с образованием более тяжелых атомов. Для звезд давление и температура в их ядрах настолько высоки, что атомы водорода сливаются, образуя атомы гелия. Этот процесс высвобождает так много энергии, которая питает звезду. Если объект не наберет достаточной массы, чтобы вызвать ядерный синтез, он никогда не станет настоящей звездой.
Что такое планета?
Планета - это сферический объект, который вращается вокруг звезды и масса которого достаточно значительна, чтобы очистить свою орбиту от мусора. Планеты могут иметь разную массу. В нашей солнечной системе каждая из восьми планет сильно отличается по размеру и массе. Меркурий - самая маленькая планета, масса которой всего в 0,055 раза превышает массу Земли. Юпитер - самая большая планета, имеющая массу в 318 масс Земли. Юпитер может быть невероятно массивным, но он недостаточно массивен, чтобы вызвать ядерный синтез в его ядре.
Может ли планета стать звездой?
Каждая звезда начинает свою жизнь практически одинаково. Большое облако водорода собирается в комок и разрушается под действием собственной гравитации. Звезды начинают свою жизнь как маленькие сгустки газа и пыли, и по мере экспоненциального увеличения гравитационного притяжения втягивается все больше и больше вещества, а масса звезды увеличивается. В конце концов, температура и давление достигают критической точки, как только формирующаяся звезда становится достаточно массивной, и начинается ядерный синтез. То, что когда-то было сгустком водорода, превратилось в звезду.
Интересно, что этот процесс формирования похож на то, как формируются планеты. Подобно звездам, вокруг которых они вращаются, планеты образуются из скоплений газа и пыли. Со временем гравитация творит свое волшебство, и возникает целая планета. Если бы масса планеты продолжала бесконтрольно увеличиваться, она в конце концов достигла бы точки, где начинается ядерный синтез. В жизни каждой звезды во время ее формирования есть момент, когда она не так уж сильно отличалась от такой планеты, как Юпитер. Как и Солнце, Юпитер состоит в основном из водорода и гелия. С точки зрения состава Солнце и Юпитер очень похожи. Единственная разница между ними заключается в том, что Юпитер так и не стал достаточно массивным для ядерного синтеза. Если собрать достаточно материала для планеты, у нее есть потенциал стать достаточно огромной, чтобы стать звездой.
Коричневые карлики
Как только начинается ядерный синтез и рождается звезда, возможно ли, чтобы эта звезда потеряла массу и превратилась в планету? Теоретически звезда должна была бы потерять достаточно массы, чтобы ядерный синтез больше не мог происходить; следовательно, она больше не была бы звездой. Однако известно, что этот процесс происходит только в коричневых карликах. Коричневых карликов можно рассматривать как неудавшиеся звезды. Они представляют собой область между планетой-газовым гигантом и полностью сформировавшейся звездой. Они недостаточно малы, чтобы быть планетой, но и недостаточно велики, чтобы стать звездами. Вместо этого они представляют собой состояние, которое существует между планетой и звездой. Измеряя массы самых маленьких и самых больших коричневых карликов, астрономы могут понять, насколько массивной должна быть планета, чтобы стать звездой. Самые маленькие коричневые карлики примерно в 13 раз превышают массу Юпитера, в то время как самые большие примерно в 85 раз превышают массу Юпитера. Если коричневый карлик случайно оказывается на орбите звезды, гравитация звезды может постепенно поглощать материал из коричневого карлика, уменьшая массу коричневого карлика с течением времени. В конце концов коричневый карлик превратится в газовую планету-гигант.
