Jupiter pourrait-il devenir une star?

Jupiter est le plus massif planète dans le système solairemais ce n'est pas une étoile. Est-ce à dire que c'est une étoile ratée? Pourrait-il jamais devenir une star? Les scientifiques ont réfléchi à ces questions mais n'avaient pas suffisamment d'informations pour tirer des conclusions définitives jusqu'à ce que le vaisseau spatial Galileo de la NASA étudie la planète, à partir de 1995.

le Galileo le vaisseau spatial a étudié Jupiter pendant huit ans et a finalement commencé à s'user. Les scientifiques craignaient que le contact avec l'engin soit perdu, conduisant finalement Galileo pour orbiter Jupiter jusqu'à ce qu'il s'écrase sur la planète ou sur l'une de ses lunes. Pour éviter une éventuelle contamination des une lune potentiellement vivante des bactéries sur Galileo, la NASA s'est intentionnellement écrasée Galileo dans Jupiter.

Certaines personnes craignaient que le réacteur thermique au plutonium qui alimentait le vaisseau spatial puisse déclencher une réaction en chaîne, allumant Jupiter et le transformant en étoile. Le raisonnement était que, puisque le plutonium est utilisé pour faire exploser des bombes à hydrogène et que l'atmosphère jovienne est riche en élément, les deux ensemble pourraient créer un mélange explosif, déclenchant finalement la réaction de fusion qui se produit dans étoiles.

Le crash de Galileo n'a pas brûlé l'hydrogène de Jupiter, ni d'explosion. La raison en est que Jupiter n'a pas d'oxygène ou d'eau (qui se compose d'hydrogène et d'oxygène) pour soutenir la combustion.

Pourtant, Jupiter est très massif! Les gens qui appellent Jupiter une étoile ratée se réfèrent généralement au fait que Jupiter est riche en hydrogène et l'hélium, comme les étoiles, mais pas assez massif pour produire les températures et pressions internes qui déclenchent une fusion réaction.

Par rapport au Soleil, Jupiter est un poids léger, ne contenant qu'environ 0,1% de la masse solaire. Pourtant, il y a des étoiles beaucoup moins massives que le Soleil. Il ne faut qu'environ 7,5% de la masse solaire pour faire une naine rouge. La plus petite naine rouge connue est environ 80 fois plus massive que Jupiter. En d'autres termes, si vous ajoutiez 79 planètes de la taille de Jupiter au monde existant, vous auriez assez de masse pour faire des étoiles.

Les plus petites étoiles sont des étoiles naines brunes, qui ne font que 13 fois la masse de Jupiter. Contrairement à Jupiter, une naine brune peut vraiment être appelée une étoile ratée. Il a suffisamment de masse pour fusionner le deutérium (un isotope de l'hydrogène), mais pas assez pour soutenir la véritable réaction de fusion qui définit une étoile. Jupiter est dans un ordre de grandeur d'avoir suffisamment de masse pour devenir une naine brune.

Devenir une star n'est pas qu'une question de masse. La plupart des scientifiques pensent que même si Jupiter avait 13 fois sa masse, il ne deviendrait pas une naine brune. La raison en est sa composition chimique et sa structure, qui est une conséquence de la formation de Jupiter. Jupiter s'est formé sous la forme de planètes, plutôt que sur la façon dont les étoiles sont faites.

Les étoiles se forment à partir de nuages ​​de gaz et de poussière attirés les uns par les autres par la charge électrique et la gravité. Les nuages ​​deviennent plus denses et finissent par commencer à tourner. La rotation aplatit la matière en disque. La poussière s'agglutine pour former des «planétésimaux» de glace et de roche, qui entrent en collision les uns avec les autres pour former des masses encore plus grandes. Finalement, à peu près au moment où la masse est environ dix fois celle de la Terre, la gravité est suffisante pour attirer le gaz du disque. Au début de la formation du système solaire, la région centrale (qui est devenue le Soleil) a pris la majeure partie de la masse disponible, y compris ses gaz. À l'époque, Jupiter avait probablement une masse d'environ 318 fois celle de la Terre. Au moment où le Soleil est devenu une étoile, le vent solaire a emporté la majeure partie du gaz restant.

Alors que les astronomes et les astrophysiciens tentent toujours de déchiffrer les détails de la formation du système solaire, il est connu que la plupart des systèmes solaires ont deux, trois ou plus d'étoiles (généralement 2). Bien qu'il ne soit pas clair pourquoi notre système solaire n'a qu'une seule étoile, les observations de la formation d'autres systèmes solaires indiquent que leur masse est distribuée différemment avant que les étoiles ne s'enflamment. Par exemple, dans un système binaire, la masse des deux étoiles a tendance à être à peu près équivalente. Jupiter, d'autre part, n'a jamais approché la masse du Soleil.

Si nous prenions l'une des plus petites étoiles connues (OGLE-TR-122b, Gliese 623b et AB Doradus C) et remplaçions Jupiter par elle, il y aurait une étoile avec environ 100 fois la masse de Jupiter. Pourtant, l'étoile serait inférieure à 1 / 300ème aussi brillante que le Soleil. Si Jupiter gagnait en quelque sorte autant de masse, il ne serait qu'environ 20% plus grand qu'aujourd'hui, beaucoup plus dense et peut-être 0,3% aussi brillant que le Soleil. Puisque Jupiter est 4 fois plus loin de nous que le Soleil, nous ne verrions qu'une augmentation de l'énergie d'environ 0,02%, ce qui est beaucoup moins que la différence d'énergie que nous obtenons des variations annuelles au cours de l'orbite de la Terre autour de la Soleil. En d'autres termes, Jupiter se transformant en étoile aurait peu ou pas d'impact sur la Terre. Peut-être que l'étoile brillante dans le ciel pourrait confondre certains organismes qui utilisent le clair de lune, car Jupiter-l'étoile serait environ 80 fois plus brillante que la pleine lune. De plus, l'étoile serait suffisamment rouge et brillante pour être visible pendant la journée.

Selon Robert Frost, instructeur et contrôleur de vol à la NASA, si Jupiter gagnait la masse pour devenir une étoile les orbites de l'intérieur les plantes ne seraient en grande partie pas affectées, tandis qu'un corps 80 fois plus massif que Jupiter affecterait les orbites d'Uranus, de Neptune et surtout Saturne. Le Jupiter plus massif, qu'il devienne une étoile ou non, n'affecterait que les objets dans un rayon d'environ 50 millions de kilomètres.

Les références:

Demandez à un physicien mathématicien, À quel point Jupiter est-il proche d'être une star?, 8 juin 2011 (consulté le 5 avril 2017)

NASA,Qu'est-ce que Jupiter?, 10 août 2011 (consulté le 5 avril 2017)