آیا سیاره مشتری یک ستاره ناکام است!؟

0
زمان مطالعه: 4 دقیقه

مطابق آنچه پژوهشگران می‌گویند کوچک‌ترین ستاره‌ شناخته‌شده موسوم به EBLM J0555-57Ab از سیاره مشتری کوچک‌تر است. بدین ترتیب این سوال به وجود می‌آید که آیا سیاره غول‌پیکر مشتری می‌توانست یک ستاره باشد؟ همچنین به عقیده دانشمندان مشتری و ستاره میزبانش خورشید شباهت‌های زیادی به یکدیگر دارند.

در همین رابطه بخوانید: اسم ستاره‌های کهکشان راه شیری

مشتری و خورشید به ترتیب ۱٫۳۳ و ۱٫۴۱ گرم بر سانتی‌متر مکعب چگالی دارند. درصد جرمی هیدروژن در مشتری و خورشید به ترتیب حدود ۷۳ و ۷۱ و درصد جرمی هلیم در سیاره و ستاره مذکور به ترتیب ۲۴ و ۲۱ است. به علاوه علت شباهت ترکیب مشتری به خورشید، متولد شدن در ابر مولکولی (Molecular Cloud) یکسان با خورشید است.

اما در پاسخ به پرسش مطرح‌شده باید گفت که مشتری از جرم کافی برای پشتیبانی از فرآیند گداخت هیدروژنی به هلیوم برخوردار نیست. گداخت یا همجوشی هیدروژنی فراوان‌ترین شکل تولید انرژی در جهان به شمار می‌رود. ستاره‌ EBLM J0555-57Ab نزدیک به ۸۵ برابر سنگین‌تر از مشتری است. برای درک بهتر این مطلب، نحوه تشکیل ستاره‌ها و سیاره‌ها را در ادامه بررسی می‌کنیم.

مشتری ستاره

سیاره‌ها و ستاره‌ها چگونه تشکیل می‌شوند؟

سیاره‌ها و ستاره‌ها در دو سازوکار کاملا متفاوت تشکیل می‌شوند. ستاره‌ها زمانی به وجود می‌آیند که گره متراکمی از ماده در ابر مولکولی میان‌ستاره‌ای تحت گرانش خود دچار فروپاشی می‌شود. این ماده در فرآیندی به نام فروپاشی ابری شروع به چرخش می‌کند و با ادامه‌ چرخش، مواد بیشتری از ابر اطراف به قرص برافزایشی ستاره‌ای (Stellar Accretion Disc)‌ وارد می‌شود.

با افزایش جرم و در نتیجه گرانش، هسته‌ ستاره‌ نوزاد، فشرده و فشرده‌تر شده که به افزایش دمای آن می‌انجامد. فشرده و داغ شدن جرم مذکور تا اشتعال هسته‌ و شروع فرآیند گداخت گرماهسته‌ای (Thermonuclear Fusion) ادامه دارد.

وقتی مواد برافزایشی ستاره به پایان برسند، بخش کاملی از قرص برافزایشی آن باقی می‌ماند که سیاره‌ها از این باقی‌مانده شکل می‌گیرند. برای غول‌های گازی مثل مشتری این فرآیند که تجمع سنگ‌ریزه (Pebble Accretion) نام دارد، با توده‌های کوچکی از سنگ‌های یخی و غبار در قرص آغاز می‌شود.

با چرخش این مواد به اطراف ستاره‌ نوزاد، کم‌کم تراکم آن‌ها شروع می‌شود و با نیروی الکتریسیته‌ ساکن به یکدیگر می‌چسبند. در نهایت این توده‌های رو به‌ رشد به اندازه‌ نزدیک به ۱۰ برابر جرم زمین می‌رسند و می‌توانند از نظر گرانشی، گازهای بیشتری را از قرص اطراف جذب کنند.

از این مرحله، رشد تدریجی مشتری و رسیدن آن به جرم فعلی آغاز شد. جرم فعلی مشتری ۳۱۸ برابر جرم زمین و ۰٫۰۰۱ جرم خورشید است. وقتی این غول گازی تمام ماده‌ در دسترس خود را جذب کرد، رشد آن متوقف می‌شود؛ در نتیجه سیاره مشتری هرگز حتی به جرم کافی یک ستاره نزدیک نشده است.

منظومه شمسی
فرآیند تشکیل منظومه شمسی و سیاره‌ها

ستاره‌های ناکام

گروه متفاوتی از اجرام وجود دارند که می‌توان آن‌ها را در دسته‌ ستاره‌های ناکام (Failed Star) طبقه‌بندی کرد. این اجرام کوتوله‌های قهوه‌ای (Brown Dwarfs) نامیده می‌شوند و می‌توانند شکاف بین غول‌های گازی و ستاره‌ها را پر کنند. جرم کوتوله‌های قهوه‌ای از ۱۳ برابر جرم مشتری شروع می‌شود. این اجرام به اندازه‌‌ای سنگین هستند که بتوانند از گداخت هسته‌ای پشتیبانی کنند، اما این گداخت از نوع هیدروژن معمولی نبوده، بلکه از نوع دوتریوم (Deuterium) یا هیدروژن سنگین است.

در همین رابطه بخوانید: اگر وارد سیاره مشتری شویم چه می‌شود؟

دوتریوم ایزوتوپی از هیدروژن بوده که علاوه بر یک پروتون، یک نوترون نیز در هسته خود دارد. دما و فشار گداخت دوتریومی پایین‌تر از دما و فشار گداخت هیدروژنی است. چون گداخت دوتریومی در جرم، دما و فشار کمتر رخ می‌دهد، یکی از گام‌های رسیدن به گداخت هیدروژنی برای ستاره‌هایی بوده که فرآیند برافزایشی آن‌ها ادامه دارد و جرم اطراف خود را جذب می‌کنند، اما برخی اجرام هرگز به جرم لازم برای گداخت هیدروژنی نمی‌رسند.

مدت کوتاهی پس از کشف کوتوله‌های قهوه‌ای در سال ۱۹۹۵، این اجرام ستاره‌های ناکام یا سیاره‌های جاه‌طلب نامیده شدند، اما پژوهش‌های متعدد نشان می‌دهد شکل‌گیری این اجرام مانند ستاره‌ها از فروپاشی ابری بوده است، نه تجمع هسته. برخی کوتوله‌های قهوه‌ای حتی از جرم کافی برای گداخت دوتریومی برخوردار نیستند و همین مسئله تشخیص آن‌ها را از سیاره‌ها دشوار می‌کند.

brown dwarf
ستاره‌ها، کوتوله‌های قهوه‌ای و سیاره‌ها

سیاره مشتری دقیقا دارای حد پایین جرمی برای فروپاشی ابری است که کم‌ترین جرم مورد نیاز برای فروپاشی ابری محسوب می‌شود. درنتیجه اگر سیاره مشتری از فروپاشی ابری تشکیل می‌شد می‌توانست در گروه ستاره‌های ناکام قرار گیرد، اما داده‌های کاوشگر جونو (Juno) ناسا نشان می‌دهد سیاره مشتری، زمانی دارای هسته‌ای جامد بوده که این با نظریه‌ شکل‌گیری تجمع هسته سازگارتر است.

مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهند کران بالای جرم سیاره‌ای و تشکیل از طریق روش تجمع هسته، کمتر از ۱۰ برابر جرم مشتری است؛ در نتیجه سیاره مشتری در گروه ستاره‌های ناکام قرار نمی‌گیرد.

خرید آنلاین برچسب با طرح فضا خرید آنلاین تلسکوپ خرید آنلاین قاب گوشی خرید آنلاین کتاب های نجومی خرید آنلاین کیف با طرح فضا خرید آنلاین لباس با طرح فضا  خرید آنلاین لوازم تحریر با طرح فضا خرید آنلاین ماگ با طرح فضا
منبع zoomit
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=65429
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها