A menor estrela da sequência principal conhecida na Via Láctea é um verdadeiro duende perto de Júpiter.
Com informações de Science Alert.
EBLM J0555-57Ab , uma anã vermelha a 600 anos-luz de distância. Com um raio médio de cerca de 59.000 quilômetros, é apenas um pouquinho maior que Saturno. Isso a torna a menor estrela conhecida a suportar a fusão de hidrogênio em seu núcleo, o processo que mantém as estrelas queimando até que fiquem sem combustível.
Em nosso Sistema Solar, existem dois objetos maiores que esta pequena estrela. Um é o Sol, obviamente. O outro é Júpiter , como uma bola gigante de sorvete, chegando com um raio médio de 69.911 quilômetros.
Então, por que Júpiter é um planeta e não uma estrela?
A resposta curta é simples: Júpiter não tem massa suficiente para fundir hidrogênio em hélio. EBLM J0555-57Ab tem cerca de 85 vezes a massa de Júpiter, tão leve quanto uma estrela pode ser – se fosse menor, também não seria capaz de fundir hidrogênio. Mas se nosso Sistema Solar fosse diferente, Júpiter poderia ter se transformado em uma estrela?
Júpiter e o Sol são mais parecidos do que você imagina
O gigante gasoso pode não ser uma estrela, mas Júpiter ainda é um grande negócio. Sua massa é 2,5 vezes a de todos os outros planetas combinados. É que, sendo um gigante gasoso, tem densidade muito baixa: cerca de 1,33 gramas por centímetro cúbico; A densidade da Terra, de 5,51 gramas por centímetro cúbico, é pouco mais de quatro vezes maior que a de Júpiter.
Mas é interessante notar as semelhanças entre Júpiter e o Sol. A densidade do Sol é de 1,41 gramas por centímetro cúbico. E os dois objetos são muito semelhantes em termos de composição. Em massa, o Sol é cerca de 71% de hidrogênio e 27% de hélio, sendo o restante composto por vestígios de outros elementos. Júpiter em massa é cerca de 73% de hidrogênio e 24% de hélio.
É por essa razão que Júpiter às vezes é chamado de estrela fracassada.
Mas ainda é improvável que, deixado para os próprios dispositivos do Sistema Solar, Júpiter chegaria perto de ser uma estrela.
Estrelas e planetas, você vê, nascem através de dois mecanismos muito diferentes. As estrelas nascem quando um denso nó de material em uma nuvem molecular interestelar colapsa sob sua própria gravidade – pufe! flômph! – girando à medida que avança em um processo chamado colapso da nuvem. À medida que gira, ele enrola mais material da nuvem ao seu redor em um disco de acreção estelar.
À medida que a massa – e, portanto, a gravidade – cresce, o núcleo da estrela bebê é espremido cada vez mais, o que faz com que ela fique cada vez mais quente. Eventualmente, torna-se tão comprimido e quente que o núcleo se inflama e a fusão termonuclear começa.
De acordo com nossa compreensão da formação estelar, uma vez que a estrela tenha terminado de acumular material, sobra um monte de disco de acreção. É disso que os planetas são feitos.
Os astrônomos pensam que, para gigantes gasosos como Júpiter, esse processo (chamado de acreção de seixos) começa com pequenos pedaços de rocha gelada e poeira no disco. À medida que orbitam a estrela bebê, esses pedaços de material começam a colidir, grudando-se com eletricidade estática. Eventualmente, esses aglomerados crescentes atingem um tamanho grande o suficiente – cerca de 10 massas terrestres – para que possam atrair gravitacionalmente mais e mais gás do disco circundante.
A partir desse ponto, Júpiter cresceu gradualmente até sua massa atual – cerca de 318 vezes a massa da Terra e 0,001 vezes a massa do Sol. Uma vez que ele absorveu todo o material que estava disponível para ele – bem distante da massa necessária para a fusão do hidrogênio – ele parou de crescer.
Então, Júpiter nunca esteve nem perto de crescer o suficiente para se tornar uma estrela. Júpiter tem uma composição semelhante à do Sol não porque era uma ‘estrela fracassada’, mas porque nasceu da mesma nuvem de gás molecular que deu origem ao Sol.
As verdadeiras estrelas fracassadas
Existe uma classe diferente de objetos que podem ser considerados ‘estrelas falhadas’. Estas são as anãs marrons, e elas preenchem a lacuna entre gigantes gasosos e estrelas.
Começando com cerca de 13 vezes a massa de Júpiter, esses objetos são massivos o suficiente para suportar a fusão do núcleo – não de hidrogênio normal, mas de deutério. Isso também é conhecido como hidrogênio ‘pesado’; é um isótopo de hidrogênio com um próton e um nêutron no núcleo em vez de apenas um único próton. Sua temperatura e pressão de fusão são menores que a temperatura e pressão de fusão do hidrogênio.
Por ocorrer a uma massa, temperatura e pressão mais baixas, a fusão de deutério é um passo intermediário no caminho para a fusão de hidrogênio para as estrelas, pois elas continuam a acumular massa. Mas alguns objetos nunca atingem essa massa; estas são conhecidas como anãs marrons.
Por um tempo depois que sua existência foi confirmada em 1995 , não se sabia se as anãs marrons eram estrelas de baixo desempenho ou planetas superambiciosos; mas vários estudos demonstraram que eles se formam exatamente como as estrelas, a partir do colapso das nuvens em vez da acreção do núcleo. E algumas anãs marrons estão até abaixo da massa para a queima de deutério, indistinguíveis dos planetas.
Júpiter está bem no limite de massa inferior para o colapso das nuvens; a menor massa de um objeto de colapso de nuvens foi estimada em cerca de uma massa de Júpiter. Portanto, se Júpiter se formou a partir do colapso das nuvens, poderia ser considerado uma estrela fracassada.
Mas os dados da sonda Juno da NASA sugerem que, pelo menos uma vez, Júpiter teve um núcleo sólido – e isso é mais consistente com o método de formação de acreção do núcleo.
A modelagem sugere que o limite superior para a massa de um planeta, formado por acreção do núcleo, é menos de 10 vezes a massa de Júpiter – apenas algumas massas de Júpiter a menos da fusão de deutério.
Então, Júpiter não é uma estrela fracassada. Mas pensar por que não é pode nos ajudar a entender melhor como o cosmos funciona. Além disso, Júpiter é uma maravilha listrada, tempestuosa e espiralada de caramelo por si só. E sem isso, nós, humanos, talvez nem pudéssemos existir.
Isso, porém, é outra história, a ser contada em outra ocasião.
* Vídeo relacionado: A “Flight” Over Jupiter
