آیا ممکن است روزی ستاره به سیاره تبدیل شود؟

ستاره‌ها به‌دلیل دما و درخشش فراوان، حتی از فاصله‌ی میلیون‌ها سال نوری در آسمان شب سوسو می‌زنند. درمقابل، سیاره‌ها سردتر هستند. در‌این‌میان، کوتوله‌های قهوه‌ای معمایی نجومی به‌شمار می‌روند. این اجرام سنگین‌تر از سیاره‌ها، اما کوچک‌تر از ستاره‌ها هستند و در هیچ‌کدام از دسته‌ها قرار نمی‌گیرند.

گاهی ستاره‌شناسان به کوتوله‌های قهوه‌ای «ستاره‌های مردود» می‌گویند؛ اما اگر ستاره‌ای مردود شود، آیا می‌تواند در دسته‌ی سیاره قرار بگیرد؟ به‌بیان بهتر، آیا ستاره یا کوتوله‌ی قهوه‌ای ممکن است به سیاره تبدیل شود؟ این فرضیه جذاب است؛ اما برای بسیاری از ستاره‌شناسان پاسخ به این پرسش خیر است؛ چرا‌که ستاره‌ها و سیاره‌ها به شیوه‌های کاملاً متفاوتی شکل می‌گیرند.

به‌نوشته‌ی لایوساینس، ستاره‌ها و احتمالاً کوتوله‌های قهوه‌ای از ابرهای گازی شکل می‌گیرند که ازطریق گرانش فشرده می‌شوند. ستاره‌ها به‌لطف جرم بزرگشان می‌توانند از هم‌جوشی هسته‌ای برخوردار شوند و هیدروژن را به عناصر سنگین‌تری مثل هلیوم و کربن و سپس آهن تبدیل کنند. کوتوله‌های قهوه‌ای برای هم‌جوشی هیدروژن معمولی به‌اندازه‌ی کافی سنگین نیستند؛ اما می‌توانند نمونه‌ی سنگین‌تری از هیدروژن موسوم به دوتریوم را بسوزانند.

کوتوله‌های قهوه‌ای نیز مانند سیاره‌ها، با افزایش سن سردتر می‌شوند. با‌این‌حال، تعداد زیادی از ستاره‌ها در زمان مرگ منفجر می‌شوند و بخش زیادی از موادشان را در فضای اطراف خود پخشش می‌کنند. ستاره‌های جدید هم از گازهای باقی‌مانده تشکیل می‌شوند. در این فرایند، عنصر‌های سنگین‌تر در دیسک‌هایی به دور آن‌ها می‌چرخند. مواد باقی‌مانده درنهایت سنگ‌ریزه‌ها، خرده‌سیاره‌ها و درنهایت، سیاره‌ها را تشکیل می‌دهند.

ستاره‌ها و کوتوله‌های قهوه‌ای از گاز تشکیل می‌شوند؛ در‌حالی‌که سیاره‌ها از عنصر‌های سنگین‌تر شکل می‌گیرند؛ بنابراین بر‌اساس تعریف، یک ستاره هرگز نمی‌تواند به سیاره تبدیل شود. باوجوداین‌‌، تعریف‌ها به‌مرورزمان به تکامل می‌رسند. در بخش زیادی از تاریخ علم، ستاره‌ها و سیاره‌ها بر‌اساس الگوهای حرکتی‌شان در آسمان تعریف می‌شدند. در‌نهایت، مردم آموختند که سیاره‌ها در مدار ستاره‌ها می‌چرخند. حالا ستاره‌شناسان می‌دانند ستاره‌ها و کوتوله‌های قهوه‌ای هم حتی می‌توانند در مدار یکدیگر باشند و برخی سیاره‌ها هیچ ستاره‌ای ندارند.

کوتوله‌های قهوه‌ای که در ابتدا در دهه‌ی ۱۹۶۰ معرفی و در دهه‌ی ۱۹۹۰ رصد شدند، بعدها تعریف‌های قدیمی را پیچیده‌تر کردند. به‌گفته‌ی ایوگنیا شکولنیک، استاد اخترفیزیک دانشگاه آریزونا، این اجرام نه ستاره‌های مردود هستند، نه سیاره‌؛ بلکه در نوع خود منحصر‌به‌فرد هستند.

اغلب اوقات، ستاره‌ها و کوتوله‌های قهوه‌ای و سیاره‌ها بر‌اساس اندازه تعریف می‌شوند: ستاره‌ها حداقل ۸۰ برابر اندازه‌ی سیاره‌ی مشتری هستند (جرم تقریبی لازم برای هم‌جوشی هیدروژنی)؛ در‌حالی‌که ابعاد کوتوله‌ی قهوه‌ای ۱۲ تا ۸۰ برابر مشتری است (جرم تقریبی لازم برای هم‌جوشی دوتریومی).

بااین‌همه، بسیاری از اجرام دسته‌بندی‌ها را پیچیده می‌کنند. برخی سیاره‌ها مثل غول گازی مشتری گرانش لازم را برای انباشته‌سازی گاز در بالای هسته‌های سنگی‌شان دارند و برخی از این سیاره‌های گازی برای همجوشی هیدروژنی از جرم کافی برخوردارند. در سوی دیگر طیف، پژوهشگران سردترین کوتوله‌ی قهوه‌ای شناخته‌شده را شناسایی کردند که از خود امواج رادیویی منتشر می‌کند؛ قابلیتی که بیشتر ستاره‌ها دارند.

به‌دلیل هم‌پوشانی‌ها، بسیاری از ستاره‌شناسان ترجیح می‌دهند که کوتوله‌های قهوه‌ای را بر اساس منشأ دسته‌بندی کنند، نه جرم. وقتی اجرام بر‌اساس چگونگی شکل‌گیری تعریف شوند، کوتوله‌های قهوه‌ای هرگز در دسته‌ی سیاره‌ها قرار نمی‌گیرند.

این نمونه را می‌توان تا حدی با پلوتو مقایسه کرد. در سال ۲۰۰۶، پلوتو به‌عنوان سیاره‌ی کوتوله تنزل پیدا کرد؛ زیرا انجمن بین‌المللی نجوم تعریف سیاره را تغییر دادند. شاید در آینده هم کوتوله‌های قهوه‌ای به همین ترتیب در دسته‌بندی سیاره‌ها قرار بگیرند.