Hranice mezi hvězdou a planetou je zdánlivě jasná – zahájení jaderné reakce. Hnědí trpaslíci však tohle pravidlo porušují; nedokáží sice přeměňovat normální vodík, ale deuterium ano.
Hnědý trpaslík vzniká jako klasická hvězda, nenasbírá ale při svém smršťování dostatek hmoty. Výsledkem je pak těleso v řádu 10-100násobku hmotnosti Jupitera (10-100krát méně, než je hmotnost Slunce).
Proč se scénář vzniku hnědého trpaslíka liší od normální hvězdy? Podobně jako ona začíná v obřím mračnu chladného plynu a prachu, ze kterého obvykle vzejde celá řada hvězd. Pro vysvětlení dalšího vývoje existují dva scénáře: podle prvního jsou hnědí trpaslíci menší hvězdy, které jsou posléze gravitačně „vytěsněny“/vymrštěny z mračna ven (podobné gravitační vytěsňování menších těles probíhá i ve sluneční soustavě). Podle druhé teorie způsobují v původním mračnu turbulence nepravidelné rozložení plynu a hnědý trpaslík je prostě zárodkem, který se náhodou ocitnul uprostřed takové menší „kapsy“. Některá pozorování dnes ukazují spíše na druhou možnost; každopádně existuje řada způsobů, jak obě verze proti sobě testovat.
Hnědý trpaslík nedosáhne při svém smršťování teploty, při které začne probíhat termonukleární fúze obyčejného vodíku – má na to málo hmoty. Dokáže však „zapálit“ deuterium. Trpaslík tedy začne zářit (není pak tedy tak docela „hnědý“), ovšem jen relativně slabě. Deuteria je oproti obyčejnému vodíku také málo, rychle se vyčerpá („rychle“ – za řádově 100 milionů let) a hvězda opět potemní a vychladá. V tuhle chvíli se už ale začíná podobat spíše planetě; jak chladne, můžeme se zde setkat s jevy, jako je vznik atmosféry/oblaků a deště.
Hnědý trpaslík může obíhat kolem nějaké hmotnější hvězdy, většinou je však „nezávislý“. V poslední době se ukazuje, že by kolem hnědých trpaslíků mohly existovat i planetární soustavy (prachové a plynové disky kolem hnědých trpaslíků již byly zaznamenány spolehlivě). Planety vznikají při formování hvězd ze zbytků materiálu, který hvězdu obklopuje v podobě disku – a o tento disk by přitom nejspíš přišly, pokud by platila teorie gravitačního vymršťování, viz výše. Jasno kolem planet obklopujících hnědé trpaslíky ale zatím nemáme. Pozorované příklady se dají vysvětlit i jinak, může jít třeba o jednoho hnědého trpaslíka obíhajícího kolem jiného (jestliže je hnědý trpaslík něčím mezi hvězdou a planetou, ještě nejasnější zařazení mají tělesa někde mezi velmi hmotnými planetami a hnědými trpaslíky).
Každopádně platí, že hledání života na planetách hvězdných trpaslíků by mělo smysl pouze u planet, které krouží na velmi nízkých oběžných drahách – i když hnědý trpaslík září, vydávaná energie je se Sluncem nesrovnatelná.
Zdroj: Subhanjoy Mohanty, Ray Jayawardhana: Záhada původu hnědého trpaslíka, Scientific American (české vydání únor 2006)
Další informace v češtině:
Existují planety u hnědých trpaslíků?
http://www.osel.cz/tisk.php?clanek=1507
Přehledné informace o hnědých trpaslících podle Aldebaranu
http://aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/stars_dwa.html
Astronomové dostali šanci určit rozměry hnědých trpaslíků
http://www.astro.cz/cz/news/show.php?id=2354
Poznámky:
– Jednou z možností testování obou scénářů vzniku hnědých trpaslíků jsou dvojhvězdy, respektive jejich relativní zastoupení (hnědý trpaslík-hnědý trpaslík, hnědý trpaslík-normální hvězda). Jaké předpovědi vyplývají z obou scénářů?
– Možnost života na hnědém trpaslíkovi v době jeho chladnutí?
