Fysiikkatunneilla opettajani ovat aina halunneet kertoa luokalleni, että Jupiter tutkijat pitävät sitä ”epäonnistuneena tähtinä”. Onko tämä totta?
Mietin omissa ponnisteluissani, voisiko tämä vain uudistaa vanhentuneesta fysiikan opetussuunnitelmasta, jossa silti otetaan huomioon aurinkokunta on yhdeksän planeettaa. Siitä lähtien, Internetissä tehdyn tutkimukseni kautta en ole löytänyt ihmisiä, jotka viittaavat Jupiteriin sellaisenaan, ja ihmiset kutsuvat sitä aina planeetaksi ruskea kääpiö .
Lisäksi ymmärrän, että ruskeilla kääpiöillä on enemmän massaa kuin Jupiterilla, mikä viittaa minulle siihen, että Jupiterilla on liian vähän massaa, jotta fuusio olisi edes uskottava.
Niin minä olen oikein ajattelemalla, että Jupiter on ”vain” planeetta, vai ovatko fysiikan opettajani oikeassa sanoessaan, että se on epäonnistunut tähti (ja jos on, niin miksi)?
kommentit
- Voisitteko keskittyä yhteen tiettyyn kysymykseen, koska Jupiterin ja ruskojen kääpiöiden muodostuminen on yhteydessä toisiinsa, sen antaminen vie huomattavia ponnisteluja täydellinen vastaus kysymykseesi.
- OK, pitävätkö tiedemiehet Jupiteria epäonnistuneena tähtinä, ja jos on, niin miksi?
- Pidän itseäni epäonnistuneena tähtinä. Jos vain minä ' olisin syntynyt vielä noin miljardilla yottagrammalla vetyä! sigh
- Liittyvät: physics.stackexchange.com/q/776/2451
Vastaus
Vastauksen tyyppi riippuu siitä, kuinka vanha olet. Hyvin johdantotasolla, esimerkiksi ehkä keskikoululla tai nuoremmalla, on ”ok” viitata Jupiteriin epäonnistuneeksi tähdeksi saadaksemme ajatuksen siitä, että kaasujätti-planeetta on koostumukseltaan samanlainen kuin tähti. yläaste ja sitä korkeampi (jossa ”lukio” viittaa noin 6-8 luokkaan tai ikään ~ 12-14), mielestäni voit päästä tarpeeksi yksityiskohtiin luonnontieteiden luokassa, jossa tämä on melko epätarkkaa.
Jos jätät huomiotta, että aurinkokuntaa hallitsee aurinko, ja keskityt vain massaan, Jupiter on noin 80 kertaa kevyempi kuin kevyin tähti, joka kokee fuusion. Joten sen olisi oltava kerännyt 80 kertaa sen, mikä sillä on jo, jotta se olisi ” todellinen tähti. ”Ei aurinkokunnan muodostumismallia osoittaa, että tämä oli mahdollista etänä, minkä vuoksi en henkilökohtaisesti ajattele sitä” epäonnistuneena tähtinä ”.
Alle 80 M J (missä M J on lyhenne sanoista ”Jupiter-massat”), esineitä pidetään ruskeina kääpiötähteinä – ”todellisina” ”epäonnistuneina tähteinä”. Ruskoilla kääpiöillä ei ole tarpeeksi massaa sulamaan vety heliumiin ja tuottamaan energiaa tällä tavalla, mutta he tuottavat silti omaa lämpöään ja hehkuvat infrapunassa sen vuoksi. Niiden lämpö syntyy painovoiman supistumisesta.
Ja Jupiter tuottaa myös lämpöä sekä painovoiman supistumisen että erilaistumisen kautta ( painavat elementit uppoavat, kevyet elementit nousevat).
Tähtitieteilijät eivät ole kovin hyviä piirtämään rajoja nykyään, lähinnä siksi, että kun nämä termit luotiin, emme tienneet esineiden jatkuvuutta. Oli kaasujättiä planeettoja, kuten Jupiter ja Saturnus, ja siellä oli ruskeita kääpiötähtiä, ja siellä oli täysimittaisia tähtiä. Rajaa kääpiön ja kaasujätin välillä – tietoni mukaan, ei ole vedetty. Henkilökohtaisesti, ja luulen, että muistan > jonnekin yleinen konsensus on, että noin 10-20 M J on raja kaasujätti-planeetan ja ruskean kääpiön välillä, mutta luulen sen olevan melko mielivaltainen, aivan kuten mitä ”sa planeetta vs. pieni planeetta, Kuiperin vyöobjekti (KBO) tai asteroidi.
Joten aurinkokunnan aikana muodostuminen, oli siellä chan ce Jupiter olisi voinut olla tähti ja se epäonnistui (”epäonnistunut tähti!”), koska keskimääräinen aurinko ryösti koko massan? Ei oikeastaan, ainakaan meidän aurinkokunnassamme. Mutta Jupiterin kutsuminen ”epäonnistuneeksi tähdeksi” voi olla hyödyllinen tapa saada peruskäsite siirtymisestä kaasujätti planeetalta tähdeksi.
Kommentit
- Huomautuksena siitä, missä ruskea kääpiö / kaasujätti raja on, konsensus näyttää olevan deuteriumin palamisraja, jonka oletetaan yleensä olevan noin 13 MJ. Tässä ' s äskettäinen paperi , jossa deuteriumin palamisraja lasketaan. Sen ' todettiin riippuvan muutamasta parametrista (erityisesti kohteen metallipitoisuudesta), mikä johtaa muutaman Jupiter-massan alueeseen.
- Kiitos , Warrick, tuo numero oli tulossa mieleen, mutta en voinut ' muistaa, mistä kuulin sen. Sen heittää kuitenkin pois se, että ihmiset raportoivat eksoplaneettoja, joiden massa on enintään 20 Jupiterin massaa. Joten, joo …
- Olit paikalla. Luulin vain, että ' annoin tuoreen viitteen.Eroa on harkittava uudelleen, mutta ihmisten ehdottamat ideat, jotka liittyvät enimmäkseen järjestelmän muotoon, ovat asioita, joita ' ei voida havaita. ' Ll todennäköisesti on joitain IAU-kriteerejä muutaman vuoden kuluttua …
- Olen ' nähnyt sävellyksen käytetyksi vetää raja ruskean kääpiön ja Super Jupiterin välillä myös. Ruskealla kääpiöllä olisi sama elementtiyhdistelmä kuin tähdillä, joiden kanssa se muodostui; kun taas Super Jupiterilla olisi erilainen sekoitus. Kun tietoja ekso-planeetoista kerätään, tämä voi päätyä epäonnistumaan johtuen jatkuvuuden löytymisestä Jovian-tyyppisten objektien välillä, joiden alkuaineyhdistelmät ovat huomattavasti erilaisia kuin isäntätähtensä, ja niiden välillä, joilla on identtiset koostumukset.
- tavaraa – myös hienoja kohtia eri ikäisistä lapsista – esittelen tyttäreni ' koulun ' tiedehuoneessa ja siellä on melko muutama planeetan nörtti, joka kysyy tällaista kysymystä, kiitos.
Vastaa
se voi olla tarkempi sanoa, että aurinkokuntamme on jossain määrin epäonnistunut binaarinen tähtijärjestelmä – koska siellä on tähtiä, joiden eksoplaneettoja on ”ruskojen kääpiöiden alueella” – jos tähtijärjestelmällämme olisi riittävästi massaa johtaakseen tällaiseen järjestelyyn, luultavasti ei olisi maallinen planeetta ympärillämme, jotta voisimme olla olemassa ja nähdä sen lähellä, mutta massaa olisi voinut olla tarpeeksi hyvin suurille eksoplaneetta, joka syttyy.
Vastaa
No, Jupiter ei todellakaan ole epäonnistunut tähti. Sen katsotaan johtuvan siitä, että sillä on 2,5-kertainen koko massa, jos kaikki muut planeetat lasketaan yhteen. Jupiterilla on kuitenkin tähtimateriaalit, joista puuttuu massa. Sen on oltava vähintään 80 kertaa massiivisempi, jotta se olisi myös pienimassinen tähti (punainen kääpiö). Auringossa on 1000 massaa Jupiteria, ja jopa se on vain keskisuuri massa. Joten Jupiter on tavallaan epäonnistunut tähti, mutta ei oikeastaan. Akkressiolevyssä ei koskaan ollut riittävästi massaa, jotta Jupiterilla olisi vielä enemmän massaa kuin nyt. Ainakin se olisi saanut hieman enemmän massaa kuin nyt, jos aurinkokuntamme menneisyyden asiat pelasivat hyvin eri tavalla, mutta silti läheskään edes matalan massan tähden massaa. Loppujen lopuksi Jupiter on vain planeetta (tosin hyvin erikoinen ja massiivinen). Vaikka kaikki 8 planeettaa sulautuisivat yhdeksi planeetaksi, se olisi vain hieman massiivisempi kuin Jupiter itse. Noin 40% massiivisempi kuin Jupiter.