Jupiter in ferner Zukunft ein brauner Zwerg?

Lena

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Hallo Liebe Forumsmitglieder
Ersteimal möchte ich alle hier im Forum begrüßen und allen ein schönes Wochenende und am Montag einen aufregenden Merkurtransit wünschen. (Leider habe ich persönlich nicht die nötigen Filter)
Ich habe mal von einer merkwürdigen Theorie gehört, in der Jupiter in ferner Zukunft zu einem braunen Zwerg bzw. mit kleiner Wahrscheinlichkeit sogar zu einem roten Zwerg werden wird. Somit der nachfolger unserer Sonne werden wird.
Natürlich weiß ich, dass er dazu viel mehr Masse besitzen müsste als es Heute der Fall ist und es im Moment auch keine verfügbare Materie gibt die er sich aneignen könnte. In ferner Zukunft soll sich dies jedoch ändern. Nämlich dann wenn die Sonne ihr Lebensende erreicht hat. In der Endphase als roter Riese wird sie nämlich viel Masse verlieren und zum Schluss ihre äußeren Schichten abstoßen. Der Massenverlust wird insgesamt zwischen 30-50% betragen. Es wurde auch gesagt das Jupiter das Ende der Sonne durchaus überstehen kann. Letztendlich wird das Sonnensystem von einem planetaren Nebel eingehüllt sein. Viel Materie die sich Jupiter jetzt aneignen könnte, aufgrund seiner Gravitation könnte er einen Teil des planetaren Nebels an sich binden und somit wachsen. Die eingefangene Materie würde schließlich reichen um ein brauner Zwerg zu werden. Ca. 3% der weggeschleuderten Masse würde dafür genügen.
Ist so ein Gedankengang überhaupt realistisch ist sowas möglich??

MfG
Lena
 
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Bynaus

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Hallo Lena, willkommen im Forum!

Zunächst einmal, ich denke nicht, dass es sinnvoll ist, mehrere parallele Threads zum gleichen Thema zu öffnen. Ich denke, hier passt die Diskussion besser. Vielleicht kannst du Stefan Deiters fragen, ob er den anderen Thread löschen kann.

Zum Thema: davon hätte ich noch nie gehört. Wie du sagst hat Jupiter heute zu wenig Masse, um ein Brauner Zwerg zu werden. Ich denke nicht, dass er in der Phase, wenn die Sonne ihre Hüllen abstösst, genügend Masse aufsammeln könnte, um einer zu werden, aber man kann das ja mal in etwa abschätzen, in dem man annimmt, dass Jupiter alle Masse aufsammelt, die sich in die Torus-förmige Region um seine Bahn verirrt, in der er gravitativ dominiert (also den Raum, den seine Hill-Sphäre im Verlauf einer Sonnenumrundung überstreicht). Das multipliziert mit der Zeit, über die er das machen kann ergibt sich dann die maximale Gasmenge, die er aufsammeln kann. Ich möchte das mal grob abschätzen, aber habe gerade keine Zeit. Intuitiv würde ich vermuten, dass da viel zu wenig Gas zusammen kommt, um einen Unterschied zu machen (erst Recht, den Jupiter zum Deuterium-Brennen zu bringen oder gar bis hinauf zur Wasserstoff-Fusion), aber 100% sicher bin ich mir nicht.
 

Lena

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Hallo Bynaus

Danke für die Antwort, wird allerdings schwer sein dies abzuschätzen. Es gibt nämlich extrem viele Faktoren die man berücksichtigen müsste, man muss halt von den günstigsten Bedingungen ausgehen. Zuerst weiß man ja nicht wie viel Materie genau die Sonne abstoßen wird. Stößt sie nur 30% ab ist es unwahrscheinlich, stößt sie hingegegen 50% ab steht mehr Materie zur Verfügung und der planetare Nebel wäre dichter. Hinzu kommt das durch einen größeren Massenverlust die Planeten stärker "wandern" würden. Sprich sie werden sich auf einen entfernteren "höheren" Orbit begeben. Jupiters Orbit würde somit etwas weitläufiger sein als er dies jetzt ist. Somit könnte er etwas mehr Materie ansammeln als wenn man nur den heutigen Orbit als Ausgangspunkt annimmt. Habe auch gehört, das der Jupiter mit den umgebenden Gasen in Wechselwirkung treten könnte. Wie genau dies passiert ist mir schleierhaft. Jedenfalls könnte er sich dann wieder nach innen bewegen und somit auch das dortige Gas einsammeln. Der Einflussbereich des Jupiters wäre somit viel größer als der derzeitiger Orbit vermuten lässt. Die derzeitige "Hill-Sphäre" müsste also um einen bestimmten Faktor zusätzlich multipliziert werden. Wieviel genau weiß ich nicht.
Es wäre jedoch interessant zu sehen ob es überhaupt möglich wäre und ob diese Vermutung nicht kompletter Schwachsinn ist.
Für einen roten Zwerg kann ich mir das Ganze auch nicht vorstellen, aber gehen wir ersteinmal von einem braunen Zwerg mit Deuterium Fusion aus.

Liebe Grüße
Lena
 

Bynaus

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Stößt sie nur 30% ab ist es unwahrscheinlich, stößt sie hingegegen 50% ab steht mehr Materie zur Verfügung und der planetare Nebel wäre dichter.

30 oder 50% macht wohl keinen grossen Unterschied. Ob der Nebel dichter wäre, ist auch nicht gesagt: wenn sie mehr abstösst, ist sie wohl heisser, womit das entweichende Gas schneller unterwegs wäre. Evtl. würde sich der Nebel einfach stärker ausdehnen.

Somit könnte er etwas mehr Materie ansammeln als wenn man nur den heutigen Orbit als Ausgangspunkt annimmt.

Auch das stimmt nur wenn man annimmt, dass die Materiedichte im Nebel (zumindest im Bereich, in dem Jupiter wandern könnte) konstant ist.

Habe auch gehört, das der Jupiter mit den umgebenden Gasen in Wechselwirkung treten könnte. Wie genau dies passiert ist mir schleierhaft. Jedenfalls könnte er sich dann wieder nach innen bewegen und somit auch das dortige Gas einsammeln.

Ich bezweifle, dass dafür genügend Gas zur Verfügung steht.

Aber ich stimme dir zu: jede Abschätzung wird auf Annahmen beruhen, deren Berechtigung wir nicht ohne weiteres zeigen können.

Hast du herausfinden können, wo du diese Behauptung/Idee aufgeschnappt hast? Zeit in eine Abschätzung zu investieren wenn jemand schon ein detailliertes Modell gemacht hat wäre nicht so sinnvoll.
 

Lena

Registriertes Mitglied
Leider nicht, hat mir mal jemand erzählt und der hatte es von irgendeiner Reportage aufgeschnappt. Kann auch sein, dass da irgendwas verwechselt wurde oder derjenige etwas entscheidendes weggelassen hat. Wie dicht wäre denn so ein Planetarer Nebel? Im Prinzip ist die Dichte ja entscheidend.
Hab mir auch die Formeln für die Hill-Sphäre angesehen und es macht glaube ich schon einen Unterschied ob die Sonne 30 oder 50% abstößt. Ok, das mit der Temperatur hatte ich nicht bedacht, heißere Gase dehen sich in der Tat viel schneller aus. Schwer Abzuschätzen welchen Einfluss dies letztendlich auf die Dichte hätte. Es gäbe einerseits mehr Materie im Nebel, wenn sich die jedoch auf ein größeres Volumen verteilen würde könnte die Dichte sogar geringer ausfallen, da gebe ich ihnen Recht. Ein größerer Massenverlust der Sonne hätte allerdings größere Auswirkungen auf Jupiters Hill-Sphäre. Sie wäre viel größer als sie jetzt ist. Ein höherer Massenverlust der Sonne hätte ein schwächeres Gravitationsfeld dieser zur Folge. Jupiters gravitativer Einfluss würde also wachsen, zudem würde sich Jupiter bei einem 50% Massenverlust von der Sonne weiter entfernen als bei 30%. Da die Hill-Späre auch vom Abstand zur Sonne abhängt würde sie auch dadurch wachsen.
Wie schon erwähnt kommt es jetzt auf die Gasdichte an, wissen sie wie sich die Gase in solchen Nebeln verteilen? Eher Gleichmäßig und kugelförmig, oder eher unregelmäßig, so dass die Gase in einigen Bereichen viel dichter wären? Bei einer gleichmäßigen Verteilung sehe es wohl für einen signifikanten Massenzugewinn sehr schlecht aus. Wenn die Gase allerdings unregelmäßig verteilt wären und sich Jupiter zufällig durch die Bereiche mit einer hohen Dichte bewegen würde wären die Chancen wohl höher.

Liebe Grüße
Lena
 
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