Номер 3, страница 143 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

3. Почему Юпитер считается большой планетой, а не маленькой звездой?

3. Почему Юпитер считается большой планетой, а не маленькой звездой?

Юпитер классифицируется как большая планета, а не как маленькая звезда, из-за фундаментального различия в процессах, происходящих в их недрах. Главный критерий, который отличает звезду от планеты — это наличие или отсутствие термоядерного синтеза в ядре.

Основная характеристика звезды — это её способность самостоятельно излучать свет и тепло за счёт термоядерных реакций. В ядре звезды под действием колоссальной гравитации создаются огромное давление и температура, достаточные для запуска синтеза — превращения лёгких элементов (в основном водорода) в более тяжёлые (гелий). Этот процесс высвобождает огромное количество энергии.

Юпитер, будучи самой большой планетой Солнечной системы, состоит преимущественно из водорода и гелия, как и звёзды. Однако его масса недостаточна для того, чтобы создать в ядре необходимые условия для начала термоядерного горения. Масса Юпитера составляет примерно $1.898 \times 10^{27}$ кг, что в 318 раз больше массы Земли, но это всего лишь около 0.1% от массы Солнца ($M_{Юпитер} \approx 0.001 M_{☉}$).

Согласно астрофизическим расчётам, минимальная масса, необходимая для запуска устойчивого термоядерного синтеза водорода, составляет примерно 75-80 масс Юпитера (или около $0.08 M_{☉}$). Объекты с такой массой становятся звёздами — красными карликами.

Существует также промежуточный класс объектов, называемых коричневыми карликами или "суб-звёздами". Их масса находится в диапазоне от 13 до 80 масс Юпитера. В их недрах могут происходить некоторые термоядерные реакции (например, горение дейтерия), но их массы всё же недостаточно для поддержания стабильного горения водорода, характерного для полноценных звёзд. Юпитер по своей массе не дотягивает даже до статуса коричневого карлика.

Хотя Юпитер и излучает в космос больше энергии, чем получает от Солнца, это тепло является результатом медленного гравитационного сжатия (механизм Кельвина-Гельмгольца), а не термоядерного синтеза.

Ответ:

Юпитер считается большой планетой, а не маленькой звездой, потому что его масса недостаточна для запуска и поддержания термоядерных реакций в ядре, которые являются определяющим признаком звезды. Чтобы стать самой маленькой звездой, Юпитеру необходимо быть примерно в 80 раз массивнее.