Por que os planetas gasosos não se transformam em estrelas?

por Lucas
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Ao observarmos o céu noturno sem o auxílio de um telescópio, estrelas e planetas parecem bastante semelhantes, aparecendo como pontos luminosos. Apenas observadores com habilidades agudas podem discernir a sutil distinção: o brilho dos planetas é menos intenso em comparação com o das estrelas.

Dos sete planetas em nosso sistema solar, excluindo a Terra, cinco são visíveis a olho nu: Mercúrio, Vênus, Marte, Júpiter e Saturno. Essa visibilidade se deve à sua proximidade com a Terra e ao seu tamanho. Por exemplo, Mercúrio, embora o menor, está perto o suficiente para ser visto, enquanto Saturno, o mais distante desses, é visível devido ao seu tamanho consideravelmente maior.

A principal diferença entre estrelas e planetas está em sua luminosidade. As estrelas emitem sua própria luz, gerando energia por meio de processos termonucleares que as aquecem e iluminam. Os planetas, sem uma fonte pessoal de energia, brilham refletindo a luz, principalmente do Sol.

Embora as estrelas irradiem sua própria luz, os planetas são iluminados pela luz do Sol refletida em suas superfícies.

No entanto, é interessante observar que estrelas e planetas gasosos compartilham uma similaridade em sua composição, predominantemente consistindo dos mesmos gases, e possuem semelhanças em seus processos de formação.

Como as estrelas nascem

As estrelas começam suas vidas dentro de grandes nuvens moleculares, predominantemente compostas de hidrogênio. Este processo é iniciado por um colapso dentro dessas nuvens, levando a uma concentração de gás em determinadas regiões mais do que em outras. Esta fragmentação resulta na criação de numerosos fragmentos grandes, cada um potencialmente o berço de uma nova estrela. Essas coleções de estrelas recém-formadas são conhecidas como aglomerados de estrelas.

Focalizando em um fragmento individual, o gás e a poeira começam a gravitar em direção ao seu centro. Esta acumulação de matéria leva a um aumento na densidade, pressão e temperatura. O colapso continua e, conforme o gás se concentra ainda mais, esses parâmetros aumentam em ritmo acelerado. Uma vez que a massa desse gás colapsado é comparável a ou maior que 1/10 da massa do Sol, as temperaturas no núcleo sobem para milhões de graus Celsius.

Temperaturas tão extremas desencadeiam reações de fusão termonuclear, convertendo hidrogênio em hélio e liberando energia. Isso marca o nascimento de uma estrela. A energia produzida por essas reações equilibra o colapso, permitindo que a estrela alcance um estado de equilíbrio hidrostático, mantendo um tamanho constante. A energia gerada no interior da estrela chega à sua superfície, resultando em altas temperaturas (acima de 1000 graus Celsius) que causam a estrela a brilhar, tornando-a visível no céu noturno.

Nascimento de Planetas Gasosos

O processo de formação de planetas gasosos é semelhante ao das estrelas, mas com diferenças notáveis. À medida que a estrela se forma, o gás e a poeira restantes criam um disco protoplanetário ao seu redor. Este disco, significativamente menos massivo do que a estrela, sofre seu próprio colapso. Dentro deste disco, o gás começa a se acumular em áreas específicas, levando à formação de planetas gasosos. Esses planetas, essencialmente subprodutos da formação de estrelas, têm acesso limitado ao gás em comparação com o material remanescente no disco da estrela.

Apesar de aumentos semelhantes na densidade, pressão e temperatura em seus núcleos, os planetas gasosos não têm massa suficiente para atingir as temperaturas necessárias para iniciar reações termonucleares. Consequentemente, eles não passam pelo processo que dá às estrelas a própria luz. Além disso, a estrela em formação, com sua radiação, começa a evaporar os materiais restantes no disco, restringindo ainda mais o crescimento do planeta. A menor massa desses planetas significa que, embora a pressão interna possa impedir o colapso adicional, não é suficiente para desencadear a fusão termonuclear, tornando-os incapazes de brilhar com sua própria luz.

Distinção Entre Planetas e Estrelas

A linha entre planetas gasosos e estrelas é definida pela massa, que dita a temperatura central e a possibilidade de iniciar reações nucleares. Júpiter, frequentemente referido como um ‘astro fracassado’, ilustra essa fronteira. Se Júpiter tivesse sido cerca de dez vezes mais massivo, poderia ter atingido as temperaturas internas necessárias para iniciar reações nucleares, passando de planeta a estrela.

Na hierarquia celestial, anãs marrons ocupam o espaço entre planetas gasosos e as menores estrelas. Esses objetos têm massas que variam de várias vezes a de Júpiter a cerca de 1/10 da massa do Sol. Mais massivas do que planetas gasosos, mas ainda insuficientes para desencadear reações nucleares, as anãs marrons são consideradas estrelas fracassadas. Seu destino é esfriar gradualmente com o tempo. São denominadas ‘anãs marrons’ devido ao seu tamanho relativamente pequeno e baixa luminosidade, em contraste com o brilho intenso das verdadeiras estrelas.

Esta delimitação entre planetas e estrelas depende principalmente da massa. A massa de um planeta é muito pequena para gerar as temperaturas centrais necessárias para reações nucleares. Em contraste, as estrelas, inclusive as menores, possuem massa suficiente para acender e sustentar essas reações, brilhando com sua própria luz. Essa diferença fundamental é o que distingue as estrelas luminosas que iluminam o céu noturno dos planetas que apenas refletem a luz de seus pares estelares.

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