La estrella de secuencia principal más pequeña que se conoce en la galaxia de la Vía Láctea es un verdadero duendecillo.
Se llama EBLM J0555-57Ab, una enana roja a 600 años luz de distancia. Con un radio medio de unos 59.000 kilómetros, es sólo un poco más grande que Saturno. Esto la convierte en la estrella más pequeña conocida que mantiene la fusión de hidrógeno en su núcleo, el proceso que mantiene a las estrellas ardiendo hasta que se les acaba el combustible.
En nuestro Sistema Solar, hay dos objetos más grandes que esta diminuta estrella. Uno es el Sol, obviamente. El otro es Júpiter, como una gigantesca bola de helado, que llega con un radio medio de 69.911 kilómetros.
Entonces, ¿por qué Júpiter es un planeta y no una estrella?
La respuesta corta es sencilla: Júpiter no tiene suficiente masa para fusionar hidrógeno en helio. EBLM J0555-57Ab tiene unas 85 veces la masa de Júpiter, más o menos lo más ligero que puede ser una estrella; si fuera más baja, tampoco podría fusionar hidrógeno. Pero si nuestro Sistema Solar hubiera sido diferente, ¿podría Júpiter haberse convertido en una estrella?
Júpiter y el Sol se parecen más de lo que crees
Puede que el gigante gaseoso no sea una estrella, pero Júpiter sigue siendo algo grande. Su masa es 2,5 veces la de todos los demás planetas juntos. Sólo que, al ser un gigante gaseoso, tiene una densidad realmente baja: alrededor de 1,33 gramos por centímetro cúbico; la densidad de la Tierra, con 5,51 gramos por centímetro cúbico, es algo más de cuatro veces superior a la de Júpiter.
Pero es interesante observar las similitudes entre Júpiter y el Sol. La densidad del Sol es de 1,41 gramos por centímetro cúbico. Y los dos objetos tienen una composición muy similar. En masa, el Sol tiene un 71 por ciento de hidrógeno y un 27 por ciento de helio, y el resto se compone de trazas de otros elementos. Júpiter tiene un 73% de hidrógeno y un 24% de helio.
Es por esta razón que a Júpiter se le llama a veces estrella fallida.
Pero sigue siendo poco probable que, dejado a merced del Sistema Solar, Júpiter se acerque siquiera a ser una estrella.
Las estrellas y los planetas nacen por dos mecanismos muy diferentes. ¡Las estrellas nacen cuando un denso nudo de material en una nube molecular interestelar colapsa bajo su propia gravedad – ¡pouf! flomph! – girando a medida que avanza en un proceso llamado colapso de la nube. A medida que gira, va introduciendo más material de la nube que la rodea en un disco de acreción estelar.
A medida que la masa -y por tanto la gravedad- crece, el núcleo de la estrella bebé se aprieta cada vez más, lo que hace que se caliente cada vez más. Finalmente, se comprime y calienta tanto que el núcleo se enciende y se produce la fusión termonuclear.
Según nuestros conocimientos sobre la formación estelar, una vez que la estrella ha terminado de acumular material, queda un disco de acreción. De esto están hechos los planetas.
Los astrónomos creen que, en el caso de los gigantes gaseosos como Júpiter, este proceso (llamado acreción de guijarros) comienza con pequeños trozos de roca helada y polvo en el disco. A medida que orbitan alrededor de la estrella bebé, estos trozos de material comienzan a colisionar, pegándose con electricidad estática. Con el tiempo, estos cúmulos crecientes alcanzan un tamaño lo suficientemente grande -alrededor de 10 masas terrestres- como para atraer gravitatoriamente más y más gas del disco circundante.
Desde ese punto, Júpiter creció gradualmente hasta su masa actual, unas 318 veces la masa de la Tierra y 0,001 veces la masa del Sol. Una vez que absorbió todo el material que tenía a su disposición -a bastante distancia de la masa necesaria para la fusión del hidrógeno- dejó de crecer.
Por tanto, Júpiter nunca estuvo ni siquiera cerca de crecer lo suficiente como para convertirse en una estrella. Júpiter tiene una composición similar a la del Sol no porque fuera una «estrella fallida» sino porque nació de la misma nube de gas molecular que dio origen al Sol.
Las verdaderas estrellas fallidas
Hay otra clase de objetos que pueden considerarse ‘estrellas fallidas’. Se trata de las enanas marrones, que llenan el vacío existente entre los gigantes gaseosos y las estrellas.
A partir de unas 13 veces la masa de Júpiter, estos objetos son lo suficientemente masivos como para soportar la fusión del núcleo, no de hidrógeno normal, sino de deuterio. Se trata de un isótopo del hidrógeno con un protón y un neutrón en el núcleo en lugar de un solo protón. Su temperatura y presión de fusión son más bajas que la temperatura y presión de fusión del hidrógeno.
Debido a que se produce a una masa, temperatura y presión más bajas, la fusión del deuterio es un paso intermedio en el camino hacia la fusión del hidrógeno para las estrellas, ya que siguen acumulando masa. Pero algunos objetos nunca alcanzan esa masa; éstos se conocen como enanas marrones.
Durante un tiempo, después de que se confirmara su existencia en 1995, se desconocía si las enanas marrones eran estrellas poco ambiciosas o planetas demasiado ambiciosos; pero varios estudios han demostrado que se forman igual que las estrellas, a partir del colapso de nubes y no de la acreción del núcleo. Y algunas enanas marrones están incluso por debajo de la masa para la combustión de deuterio, indistinguible de los planetas.
Júpiter está justo en el límite inferior de masa para el colapso de nubes; la masa más pequeña de un objeto de colapso de nubes se ha estimado en aproximadamente una masa de Júpiter. Por lo tanto, si Júpiter se hubiera formado a partir del colapso de nubes, podría considerarse una estrella fallida.
Pero los datos de la sonda Juno de la NASA sugieren que, al menos una vez, Júpiter tuvo un núcleo sólido, y eso es más consistente con el método de formación del núcleo por acreción.
Los modelos sugieren que el límite superior de la masa de un planeta que se forme por acreción del núcleo es inferior a 10 veces la masa de Júpiter, sólo unas pocas masas de Júpiter por debajo de la fusión de deuterio.
Así que Júpiter no es una estrella fallida. Pero pensar en por qué no lo es puede ayudarnos a entender mejor cómo funciona el cosmos. Además, Júpiter es una maravilla de caramelo rayado, tormentoso y arremolinado por derecho propio. Y sin él, es posible que los humanos ni siquiera hubiéramos podido existir.
Eso, sin embargo, es otra historia, que se contará en otra ocasión.