Júpiter estrella fallida
La diferencia entre un gigante gaseoso como Júpiter o Saturno y una estrella, como el Sol o Próxima Centauri no es solo de tamaño, sino que es más fundamental.
Esta diferencia no depende del aspecto exterior de los cuerpos ni tampoco de su composición, pues de hecho la composición de Júpiter y Saturno es muy similar a la de una estrella, conteniendo principalmente hidrógeno y helio. Esta diferencia depende de lo que ocurre en el interior del astro.
El interior de Júpiter y de Saturno alberga procesos sumamente intrigantes, pero aún así muy distintos a lo que sucede en el interior de una estrella. Se cree que en el interior de ambos gigantes gaseosos debe existir un núcleo compuesto por materiales más pesados que el hidrógeno y helio que conforman la mayor parte de su masa. Estos núcleos tendrían composiciones similares a las de la Tierra y serían más similares en aspecto a su núcleo que a su superficie, debido a las altísimas temperaturas alcanzadas en esta región, superiores a los 10,000 ºC. Alrededor de este núcleo "sólido" habría una capa de hidrógeno bastante distinta a lo que conocemos de este gas aquí en la Tierra. Se piensa que en Júpiter esta capa llegaría a adquirir un estado metálico, casi sólido, mientras que en Saturno la presión solo sería suficiente para que alcanzara un estado líquido.
En el interior de una estrella, sin embargo, nada de esto ocurre. La presión gravitatoria calienta tanto el material del núcleo que provoca la fusión nuclearde los núcleos de hidrógeno, los cuales calientan aún más esta región de la estrella, permitiendo que este proceso nuclear persista en el tiempo. La temperatura en el interior de una estrella alcanza varios millones de grados. Este calor se propaga a las capas exteriores y es lo que permite que una estrella brille. Las estrellas más pequeñas alcanzarán una temperatura inferior y por eso solo brillarán con un tono rojizo, mientras que estrellas como el Sol tendrán un tono amarillento y las más grandes adoptarán tonos azules y temperaturas de decenas de miles de grados.
Es bastante común leer que Júpiter es una estrella fallida, y que con una masa apenas mayor a la actual podría haber logrado provocar la fusión de los núcleos de hidrógeno en su interior, de manera que en el sistema solar tendríamos dos estrellas, como sucede con la mayoría de las estrellas en el universo. Pero esto no es así. Júpiter es verdaderamente gigantesco. Su masa es 318 veces mayor que la de la Tierra y alrededor de dos veces y media mayor que la de todos los demás planetas juntos. Júpiter acumula aproximadamente una milésima parte de la masa que acumula el Sol, lo que es suficiente para que el centro de gravedad de ambos cuerpos se sitúe más allá de la superficie de la estrella.
Esta masa es tan grande que debe tenerse en cuenta al calcular la trayectoria de un satélite en torno a su planeta o la trayectoria de la Luna o incluso de Plutón. Aun así, está lejos de ser suficiente como para iniciar la fusión nuclear en su interior. Se estima, de hecho, que Júpiter necesitaría tener una masa unas 75 veces mayor para convertirse en una enana roja, el tipo más pequeño y común de estrella que existe. Sin embargo, si fuera una enana roja, su tamaño no sería mucho mayor al actual, o incluso sería menor.
En la actualidad, Júpiter se encuentra ligeramente "hinchado" como resultado del calor generado en su interior por el proceso de Kelvin-Helmholtz. Este proceso genera calor mediante la compresión del material de Júpiter debido a su propia gravedad. Es por esto que Júpiter emite más calor al exterior de lo que recibe del Sol, y por ello posee una temperatura mayor de la esperada. Debido a esta pérdida de calor al exterior, Júpiter se contrae a un ritmo estimado de alrededor de 1 milímetro al año. Se piensa que si Júpiter tuviera aproximadamente un 40 % más de masa, su interior se comprimiría lo suficiente como para que su tamaño disminuyera en lugar de aumentar debido al incremento en su masa. Esto nos lleva a pensar que Júpiter posee en la actualidad un tamaño cercano al máximo posible para su composición química y edad, y que durante los inicios del sistema solar bien pudo haber tenido el doble de su tamaño actual y un interior mucho más caliente.
Si continuáramos añadiendo masa a Júpiter, este continuaría comprimiéndose hasta que en torno a las 50 veces su masa actual podría darse la fusión de núcleos de deuterio, calentando aún más su interior, pero sin llegar a convertirse en una estrella, sino en una enana marrón. Esto ocurriría alrededor de las 75 veces su masa actual, momento en el que seguiría siendo más pequeño que ahora, pues las estrellas enanas rojas más pequeñas conocidas tienen un tamaño más similar al de Saturno.
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