銀河系中已知最小的主序列恆星是一個真正的小精靈。它被稱為EBLM J0555-57Ab，這是距離我們600光年的紅矮星。它的平均半徑約為59,000公裡，僅比土星大一點。這使其成為已知的最微小的恆星，在其核心中支持氫聚變，這一過程使恆星一直燃燒直到燃料耗盡。
在我們的太陽系中，有兩個比這顆小恆星還要大的天體。很明顯，一個是太陽，另一個是木星，木星像一大勺冰淇淋，平均半徑為69,911公裡。
那麼為什麼木星是行星而不是恆星？
簡短的答案很簡單：木星的質量不足以將氫融合成氦。EBLM J0555-57Ab大約是木星質量的85倍，接近恆星的質量——如果它再低一點，它也不能融合氫。但是，如果我們的太陽系不同，木星會點燃成一顆恆星嗎？
木星和太陽比你所知道的更相似
這個氣體巨人可能不是一顆恆星，但木星仍然是一個大交易。它的質量是所有其他行星總和的2.5倍。只是，作為一個氣體巨人，它具有非常低的密度：每立方釐米約1.33克；地球的密度為每立方釐米5.51克，略高於木星的四倍。
但是有趣的是注意到木星和太陽之間的相似之處。太陽的密度為1.41克/立方釐米。這兩個天體在成分上非常相似。按質量計算，太陽約含71％的氫和27％的氦，其餘則由痕量其他元素組成。木星的質量約為氫的73％和氦的24％。
圖註：木星和它的衛星Io的照片。（美國宇航局戈達德太空飛行中心/ CI實驗室）
出於這個原因，木星有時被稱為一顆失敗的恆星。但是，木星作為太陽系成員，基本上不可能成為一顆恆星。
您會看到，恆星和行星是通過兩種截然不同的機制誕生的。當星際分子雲中的密集結在自身引力作用下坍塌時，便會誕生恆星！ 恆星會在稱為「雲崩潰」的過程中進行旋轉，當它旋轉時，它會將更多的材料從周圍的雲中繞進恆星吸積盤中。
隨著質量以及引力的增長，嬰兒恆星的核心變得越來越緊，這使其變得越來越熱。最終，它變得如此受熱壓縮，核心點燃，熱核聚變開始。
根據我們對恆星形成的理解，一旦恆星完成吸積物質，就會留下大量的吸積盤。這就是行星的組成。
天文學家認為，對於像木星這樣的氣體巨星來說，這個過程（稱為卵石吸積）始於盤中的一小塊冰冷的巖石和灰塵。當它們繞著嬰兒恆星運行時，這些材料碎片開始碰撞，並與靜電粘附在一起。最終，這些不斷增長的團塊達到了足夠大的大小——大約有10個地球質量——它們可以在引、力作用下從周圍的圓盤吸引越來越多的氣體。
那時起，木星逐漸發展到現在的質量——大約是地球質量的318倍，是太陽質量的0.001倍。一旦將所有可用的材料都糊化了（與氫聚變所需的質量相去甚遠），它便停止了生長。
因此，木星從來沒有接近成長到足以成為一顆恆星的質量。木星的成分與太陽相似，不是因為它是一顆「失敗的恆星」，而是因為它是從與太陽相同的分子氣體雲中誕生的。
真正的失敗之星
有另一類物體可以被認為是「失敗的星星」，這些是棕矮星，它們填補了氣體巨星和恆星之間的空白。
這些天體的起始質量約為木星的13倍，其質量足以支撐核聚變——不是正常氫，而是氘。這也被稱為「重」氫；它是原子核中帶有質子和中子的氫的同位素，而不是單個質子。其熔融溫度和壓力低於氫氣的熔融溫度和壓力。
因為氘發生在較低的質量，溫度和壓力下，所以氘聚變是恆星繼續進行氫聚變的過程中氫聚變的中間步驟。但是有些天體從來沒有達到那種質量，這些天體被稱為棕矮星。
在1995年證實它們存在之後的一段時間內，尚不知道褐矮星是失敗的恆星還是狂野的行星。但是幾項研究表明，它們像雲一樣坍塌，而不是核心堆積而形成恆星。而且一些褐矮星甚至低於氘燃燒的質量，與行星沒有區別。
木星恰好處於雲塌陷的下限；估計雲塌陷物體的最小質量約為一個木星質量。因此，如果木星是由雲層塌陷形成的，則可以認為它是一顆失敗的恆星。
但是來自美國宇航局朱諾探測器的數據表明，至少木星有一個堅固的核心-這與核心吸積形成方法更加一致。模型表明，通過核吸積形成的行星質量上限小於木星質量的10倍——僅比氘核融合少幾個木星質量。
因此，木星並不是一顆失敗的恆星。我之所以研究木星的形成原因，是因為這可以幫助我們更好地了解宇宙是如何工作的。此外，木星也是地球護身符， 沒有它，我們人類甚至可能無法生存。