Вчені стверджують, що зірка ніколи не стане планетою

Зірки мерехтять на нічному небі навіть за мільйони світлових років від нас, тому що вони неймовірно гарячі. Планети набагато холодніші. Коричневі карлики є астрономічною загадкою: масивніші за планети, але менші за зірки, вони точно не вписуються ні в одну з категорій.

Іноді астрономи називають ці об’єкти «зірками-невдахами». Але якщо ви зазнаєте невдачі як зірка, чи зможете ви досягти успіху як планета? Іншими словами, чи може зірка, чи коричневий карлик стати планетою? Це інтригуюча ідея, але для багатьох астрономів відповідь – ні. «Зірки та планети, виходячи лише з того, як вони утворюються, — це дві різні речі», — сказав Кові Роуз, докторант астрономії Сіднейського університету в Австралії.

Зірки — і, ймовірно, коричневі карлики — утворюються, коли хмари газу скупчуються під дією сили тяжіння. За словами Роуза, завдяки своїй великій масі зірки підтримують ядерний синтез, перетворюючи водень на важчі елементи: спочатку гелій, потім вуглець, потім залізо. За даними Міжнародного астрономічного союзу, коричневі карлики не стають достатньо масивними, щоб злити звичайний водень, але вони можуть на короткий час злити його більш важку версію, відому як дейтерій.

Як і планети, коричневі карлики охолоджуються з віком. Багато зірок, однак, вибухають, коли вони вмирають, «розповсюджуючи купу іншого матеріалу по Всесвіту», — сказала Роуз. Із залишків газу утворюються нові зірки. При цьому важчі елементи обертаються навколо них дисками. «Цей залишковий матеріал утворить кам’яну гальку та планетезималі, а потім, зрештою, планети», — сказав Роуз.

Зірки та коричневі карлики утворюються з газу, тоді як планети утворюються з більш важких елементів. Отже, за визначенням зірка ніколи не може перетворитися на планету.

З усім тим, визначення розвиваються. Протягом більшої частини історії зірки та планети визначалися моделями їхнього руху в небі. Згодом люди дізналися, що планети обертаються навколо зірок. Тепер астрономи знають, що зірки (і коричневі карлики) також можуть обертатися навколо одна одної — і що деякі планети нічого не обертають.

Коричневі карлики, які були лише гіпотези в 1960-х роках і спостерігалися в 1990-х роках, ще більше ускладнюють традиційні визначення. Вони «ні невдалі зірки, ні планети, створені за допомогою супу, а щось своє», — сказала Євгенія Школьник, професор астрофізики в Університеті штату Аризона.

Роза погодилася. Але навіть третя категорія не повністю вловлює нюанси цих небесних об’єктів. «Чим краще ми починаємо розуміти речі, тим більше ми розуміємо, що речі існують у спектрі», — сказав Роуз.

Часто зірки, коричневі карлики та планети визначаються за розміром: зірки принаймні у 80 разів більші за Юпітер (приблизна маса, необхідна для синтезу водню), сказав Роуз, тоді як коричневі карлики від 12 до 80 разів більші за Юпітер (приблизна маса, необхідна для синтезу дейтерію).

Але багато небесних тіл ускладнюють ці категорії. Деякі планети, як-от газовий гігант Юпітер, можуть стати достатньо великими, щоб гравітаційно нарощувати газ на своїх кам’янистих ядрах, а деякі з цих газових планет достатньо великі, щоб сплавляти дейтерій. Тим часом коричневі карлики з часом втрачають здатність синтезувати дейтерій. З іншого боку спектра Роуз нещодавно визначив найхолоднішого коричневого карлика, який, як відомо, випромінює радіохвилі, властивість, яку частіше асоціюють із зірками.

Через ці збіги багато астрономів воліють визначати ці об’єкти на основі їхнього походження, а не маси. Поки ці небесні тіла визначаються тим, як вони були сформовані, коричневі карлики ніколи не стануть планетами — але слідкуйте за оновленнями.

«Думаю, можна в деякому роді порівняти дискусію про статус Плутона як планети», — сказав Роуз. Плутон був «понижений» до «карликової планети» у 2006 році, оскільки Міжнародний астрономічний союз змінив свої визначення; у майбутньому деякі коричневі карлики також можуть бути перекласифіковані як планети.

І хоча одна зірка ніколи не стане однією планетою, вона може стати частиною багатьох, з тієї ж причини люди кажуть, що «ми всі зроблені із зоряного пилу». Коли зірка вибухає, «та зірка в кінцевому підсумку буде перероблена в наступне покоління планет і все інше», — сказав Школьник. «Я думаю, що це чудово». Джерело