Júpiter: uma estrela falha?

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A ideia no imaginário comum de que o planeta Júpiter seria na verdade uma estrela falha não é nova. Mas de onde surgiu e quão próximo realmente o planeta estaria de ser uma estrela?

Estrelas são definidas como objetos com massa o suficiente para performar a fusão contínua de Hidrogênio em seu centro. Por que é necessária uma massa mínima? Isso acontece porque, com suficiente massa, o objeto possui em seu centro suficiente pressão, temperatura e densidade, criando o ambiente perfeito para fusão de hidrogênio, que não é fácil de alcançar.

Durante esse processo de fusão, juntam-se dois átomos de Hidrogênio formando um átomo de Hélio e parte da massa é convertida em energia, que é liberada para o meio. Essa é a principal fonte de energia de todos os objetos denominados como estrela e durante maior parte de suas vidas elas estarão performando a fusão de hidrogênio. Essa fase é chamada de "Sequência principal". Estrelas com diferentes massas terão diferentes temperaturas e diferentes cores, sendo as mais quentes azuis e as mais frias vermelhas.

Aglomerado globular NGC 3201 observado com o telescópio Hubble. Conseguimos ver um campo de estrelas ligadas gravitacionalmente com diferentes cores. Estrelas mais azuladas são mais quentes enquanto estrelas mais avermelhadas são mais friasAglomerado globular NGC 3201 observado com o telescópio Hubble. Conseguimos ver um campo de estrelas ligadas gravitacionalmente com diferentes cores. Estrelas mais azuladas são mais quentes enquanto estrelas mais avermelhadas são mais friasFonte:  NASA 

Então se existe uma massa mínima, qual é essa massa? Estudos atuais indicam que a massa mínima para um objeto começar um processo de fusão em seu centro é de cerca de 8% da massa do Sol, nossa estrela. Além disso, a menor estrela observada atualmente tem 9% da massa do Sol, chamada de AB Doradus C. Comparando essas massas mínimas com a massa de Jupiter, estamos falando de cerca de apenas 80 vezes a massa do planeta. Considerando que estrelas nascem da contração gravitacional de uma nuvem de gás molecular e poeira e que, estrelas binárias podem nascer ao mesmo tempo de uma mesma nuvem, isso significa que com um pouco mais de massa no nosso sistema inicial, talvez Júpiter pudesse ter se tornado uma estrela. Mas esse não foi o destino do nosso Sistema Solar, o que é bom para a gente! Se Júpiter fosse de fato uma estrela, as condições de vida na Terra provavelmente não seriam possíveis.

Comparação entre tamanhos de estrelas. Em amarelo temos o Sol (Comparação entre tamanhos de estrelas. Em amarelo temos o Sol ("Our Sun"), em laranja uma estrela com 8% da massa solar ("Red Dwarf"), em branco, uma estrela com 150 vezes a massa do Sol ("Blue-White Supergiant"), e em vermelho uma estrela velha evoluída com menos de 5 vezes a massa do Sol ("Red Giant"). Notem que a última, apesar de não ser a mais massivo, é a maior. Isso acontece porque nos últimos estágios da vida da estrela, suas camadas expandem, aumentando o tamanho mas não a massa.Fonte:  NASA, ESA A. Feild (STScI) 

Então, todos os objetos com massas entre 1 e 80 vezes a massa de Júpiter são considerados planetas? Não. Existe uma outra categoria de objetos que se chama Anãs Marrons com massas entre 13 e 80 massas de Júpiter. Sua formação é semelhante a de estrelas e esses objetos são considerados "estrelas falhas". Isso porque elas não possuem massa o suficiente para fusão contínua de Hidrogênio em seu centro mas, por outro lado, são massivas o suficiente para outros processos físicos de liberação de energia. Então, anãs marrons possuem alguns mecanismos de produção de energia, mas nem sempre em seu centro e não a fusão contínua de Hidrogênio (os casos das anãs marrons mais massivas conseguem fusão esporádica do elemento).

Apesar do nome, elas possuem diferentes cores a olho nu, dependendo da sua massa. As mais massivas podem aparecer alaranjada e as menos, magenta. Além disso, apesar de possuírem certos mecanismos de produção de energia, elas são consideradas objetos frios e por isso emitem mais na região do infravermelho do espectro eletromagnético. A Anã mais próxima conhecida está no sistema Luhman 16, 6.5 anos-luz do nosso Sistema Solar.

Demonstração de 3 classes de objetos, da esquerda para direita: planetas (até cerca de 13 vezes a massa de Júpiter), anãs marrons de diferentes massas (entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter) e estrelas (massas acima de 80 vezes a massa de Júpiter).Demonstração de 3 classes de objetos, da esquerda para direita: planetas (até cerca de 13 vezes a massa de Júpiter), anãs marrons de diferentes massas (entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter) e estrelas (massas acima de 80 vezes a massa de Júpiter).Fonte:  NASA/ Caltech/ R. Hurt (IPAC) 

Apesar da distância entre a massa de Júpiter e a massa mínima de uma estrela, o medo de que o planeta fosse "ligar" eventualmente e se transformar em uma estrela já passou pelo imaginário popular. Especialmente no ano de 1994, quando o cometa Shoemaker-Levy 9 colidiu com o planeta e conseguimos observar tudo ao vivo! Muitas pessoas tiveram o medo que essa colisão pudesse ignar o planeta e representar o apocalipse terrestre. Mas, não tinha absolutamente nada para se preocupar! Júpiter é um planeta estável e não seria uma colisão tão pequena que faria diferença. Para Júpiter se transformar em uma estrela seria necessário uma massa adicional de 80 vezes a sua massa. Nem se juntássemos todos os corpos do Sistema Solar (exceto o Sol), chegaríamos nesse número!

Apesar do medo, a colisão do cometa com o planeta foi um momento histórico para humanidade, pois foi a primeira vez que testemunhamos interações e colisões no nosso Sistema Solar, fora da Terra, ao vivo! Além disso, pesquisas e descobertas sobre o planeta foram possibilitadas, como observar regiões atmosféricas mais baixas que geralmente não temos acesso.

Hemisfério Sul de Júpiter onde manchas escuras são as regiões que fragmentos do cometa impactaram.Hemisfério Sul de Júpiter onde manchas escuras são as regiões que fragmentos do cometa impactaram.Fonte:  Hubble Space Telescope Comet Team and NASA 

Em conclusão: Júpiter não é uma estrela falha! E estamos seguros com o planeta pelos próximos milhões e bilhões de anos!

Camila de Sá Freitas, colunista do TecMundo, é bacharel e mestre em astronomia. Atualmente é doutoranda no Observatório Europeu do Sul (Alemanha). Autointulada Legista de Galáxias, investiga cenários evolutivos para galáxias e possíveis alterações na fabricação de estrelas. Está presente nas redes sociais como @astronomacamila