21 nov. 2015

¿Puede el planeta Júpiter convertirse en una estrella?

¿El planeta Júpiter podría llegar a convertirse en una estrella? Vale aclarar, ¿podría Júpiter comenzar a brillar como un segundo Sol? ¿Se podrían dar reacciones termonucleares en su núcleo para así hacer que Júpiter se estabilice como estrella? 
Estas preguntas y otras similares surgen a partir de videos y escritos que estarían indicando que ciertas anomalías detectadas en el mencionado planeta gigante gaseoso, principalmente en lo referente a su campo electromagnético o a la desaparición de algunas de sus tradicionales bandas, estarían indicando una inminente transformación. Una transformación que llevaría a Júpiter a rivalizar con el Sol en brillo y temperatura. 
Para empezar, debemos mencionar qué necesita Júpiter para ser una estrella. Es decir, qué requisitos ha de reunir si "quiere" desencadenar en su interior las reacciones de fusión nuclear características de todas las estrellas.


La composición química de Júpiter es similar a la de muchas estrellas

A partir de datos recogidos a lo largo de la historia astronómica sabemos que la composición química de Júpiter es muy similar a la de cualquier estrella enana o subenana. Tiene un 81 % de hidrógeno, un 17 % de helio y el 2% restante es casi en su totalidad vapor de agua y metano. De manera que desde este punto de vista Júpiter reúne las características químicas para ser una estrella. Se supone que Júpiter posee un núcleo rocoso, quizás del tamaño de la Tierra, pero todavía esto no se confirma y a priori no influiría en la supuesta conversión de Júpiter en estrella de no mediar un inconveniente determinante en lo referente a su masa.

La masa de Júpiter es insuficiente

Y es que para que una estrella comience a brillar, e ingrese en la denominada secuencia principal, tiene que fusionar de forma estable elementos químicos en su núcleo. Estos elementos pueden ser desde el hidrógeno y sus isótopos, hasta el manganeso, el último que puede fusionar con obtención de algo de energía. Porque, básicamente, una estrella está en equilibrio entre dos fuerzas, la gravedad, que la tiende a contraer, y la presión de radiación, que la tiende a expandir. De manera tal que para que comience a formarse una estrella, primero tiene que haber una nube de gas (formada principalmente por hidrógeno) que se comience a contraer naturalmente por gravedad o inducida por alguna fuerza externa como podrían ser la onda expansiva de una supernova cercana. De hecho, parece ser que las condiciones de colapso natural de las nubes de gas no podrían darse debido a que la temperatura interna del gas, calentado por estrellas cercanas, llegaría a un equilibrio con el colapso gravitatorio. La nube no formaría estrellas sin la mediación de alguna fuerza externa como la presión u onda de choque generada por una supernova cercana. 

Detalles en enanas marrones y enanas rojas

Entonces, retomando, si la masa de esta nube de gas ya colapsada por esta fuerza externa se acerca a unas 13 veces la masa de Júpiter (0,012 masas solares), la presión debido a la gravedad hará que el núcleo de este objeto eleve su temperatura a unos 100000 K o 0,1 MK, momento en que las fusiones espontáneas de dos deuterones dando helio-3 más neutrón sean lo suficientemente frecuentes como para que la energía liberada detenga la contracción de la nube o del este objeto protoestrella. En este caso, el material protoestelar se denominaría una enana marrón, la cual fusionaría este deuterio hasta terminarlo y comenzaría a contraerse y enfriarse luego por no poseer masa suficiente como para fusionar hidrógeno. Aunque sí podría fusionar hidrógeno y litio si su masa es la suficiente como para llegar a elevar su temperatura interna a un millón de K. Luego sí, cuando el litio se termina, estas estrellas fallidas se apagan lentamente mientras se contraen y enfrían. Eventualmente la contracción gravitatoria se detendrá por la presión del propio material. El límite superior para estas "casi" estrellas es de 75 a 80 masas jovianas. Si la estrella posee entre 80 y 500 masas jovianas pertenecerá a la categoría de enana roja, la cual permanece estable en la secuencia principal, es una estrella con todas las letras, y fusiona principalmente hidrógeno dando helio mediante la cadena protón-protón.
Su temperatura nuclear es del orden de los 10 millones de K. Al ser estrellas enteramente convectivas, el helio no se acumula en sus núcleos y pueden quemar casi todo su hidrógeno antes de abandonar la serie principal. Al momento en que se termina su hidrógeno nuclear, estas estrellas se convertirán en enanas azules si su masa es inferior a 0,25 masas solares o en gigantes rojas si es superior a 0,25 masas solares. En estos momentos quemarán helio a modo de flash. Luego pasaran a ser enanas blancas.


Júpiter es unas 1000 veces menos masivo que el Sol. Así y todo, la masa de Júpiter es 0,096% de la del Sol, lo cual representa el 73,5 % de la masa de todos los planetas juntos. Júpiter es 318 veces más masivo que la Tierra y 3,3 veces más masivo que Saturno. De manera que, en resumen, de todo el sistema solar, la masa del Sol es el 99,87 % respecto de los planetas, y de los planetas, Júpiter reúne más del 70 % de la masa. Pero con todo esto, no le alcanza siquiera para convertirlo en enana marrón

Conclusión: Júpiter NO se está convirtiendo en estrella, al menos en un tiempo astronómico amplio

De manera que para terminar, de no mediar un acontecimiento inusual, el cual haría que la masa de Júpiter se incrementase hasta unas 13 veces de la que posee actualmente, éste no se transformará en una estrella, al menos temporariamente. Pues para convertirse en una estrella hecha y derecha, necesitaría una masa de 75 a 80 veces la suya propia. Cosa que no podría conseguir casi bajo ningún tipo de condiciones locales.


¿Hay alguna condición que haría de Júpiter una estrella?

Sin embargo, como mencioné más arriba, Júpiter no se transformará en un sol al menos en un tiempo razonable, pero no podemos afirmar que nunca lo podría hacer. Esto es así pues hay fenómenos como las colisiones de galaxias que producen profundos cambios en los sistemas estelares y harían que la probabilidad de ocurrencia de este fenómeno (la conversión de un planeta joviano en estrella) fuera distinta de cero. Estas colisiones galácticas pueden proyectar a miles de años luz a racimos de estrellas a enormes velocidades. Se sabe que Andrómeda se está acercando a la Vía Láctea y colisionará con ésta en un futuro. En ese momento, habrá un intercambio de estrellas y de planetas entre estrellas (las colisiones estelares serían improbables en las condiciones de colisión de galaxias, pues éstas están muy separadas entre sí). De esta manera, una serie de pasos lógicos podrían ocurrir y hacer que Júpiter termine orbitando otra estrella, quizás una supergigante roja. Y más aún, podría ocurrir que Júpiter termine muy cerca de esta estrella anfitriona, tan cerca como las órbitas conocidas de exoplanetas denominados Júpiter Calientes. Tan cerca están estos planetas de sus estrellas madre que arrancan material de la superficie de estas estrellas. De esta manera sí se podría dar el caso en que Júpiter reuna paulatinamente la masa suficiente como para iniciar reacciones termonucleares en su interior. Y si reuniese la suficiente cantidad de hidrógeno o helio de esta estrella, tanto como unas 80 veces su propia masa, se transformaría finalmente en una enana roja entrando por la parte inferior de la serie principal.

Por BFA para cienciahistoria.com

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