Realmente parece una pregunta rara pero no te vayas todavía. Solo basta con mirar una foto de la tierra y luego mirar al sol. Es cierto, pero ¿y si lo comparo con un gigante gaseoso como Júpiter? Parece igual de obvio pero la diferencia no lo es tanto

El sol es enorme, tiene un diámetro aproximado de 1.391.400 kilómetros, mientras que Júpiter tiene un diámetro de aproximadamente 142.984 kilómetros. Esto es casi 10 veces más. Por otro lado también hay estrellas que dejarían a nuestro sol como un mísero grano de polvo. Aún así también hay estrellas enanas. La estrella más pequeña de momento es la enana roja EBLM J0555-57Ab (un nombre fácil de recordar) con un tamaño ligeramente superior al de Saturno y por tanto más pequeña que Júpiter. También existen enanas blancas, con un tamaño similar al de la tierra, o una estrella de neutrones con un tamaño similar a una ciudad pero esto se debe a otras causas que seguro hablaré en un futuro.

También podemos hablar de su composición. El Sol es principalmente hidrógeno y helio, con pequeñas cantidades de otros elementos. El 71% de su masa es hidrógeno, el 27% es helio y el 2% restante corresponde a elementos más pesados. Diferente al de la tierra pero no tanto al de júpiter que tiene una composición bastante similar.

Otra diferencia podría ser que los planetas orbitan una estrella pero todavía. Sistemas solares binarios con una estrella muy masiva y otra no tanto estaría orbitando sobre esta. Además, hay planetas errantes, planetas sin estrellas que vagan por el universo. Aún así ya nos vamos acercando a la diferencia real.

Ahora sí, muchos estarán pensando en que el sol emite luz y calor mientras que Júpiter no. Correcto pero ¿Por qué Júpiter no si hemos visto que hay estrellas incluso más pequeñas?

¿Por qué Júpiter no es una estrella?

En realidad júpiter si emite calor, emite más calor del que recibe por parte del sol. En el caso de Júpiter esto se genera por la inestabilidad Kelvin-Helmholtz mediante contracción adiabática, es decir que, júpiter se calienta al contraerse. Se contrae muy poco, hablamos de unos milímetros o poco más de un centímetro. Es poco pero tomando en cuenta los millones de años que ha existido Júpiter se cree que antes su diámetro era el doble

En el caso de las estrellas, tenemos un motivo completamente diferente. Aquí tenemos la fusión del hidrógeno en helio que libera una gran cantidad de energía que es la luz y calor que nos llega. Esto no es sencillo y la razón por la que se da es porque están sometidos a unas presiones y temperaturas extremas. En el núcleo el sol se estima que hay una temperatura de 15 millones de grados y 340.000 millones de atmosferas (el equivalente a un rascacielos comprimiendo cada centímetro cuadrado de tu piel).

Esto es resultado de la masa de la estrella (y un poco de la cuántica). Esta es la gran diferencia entre un planeta y una estrella, la masa. El que Júpiter tenga tan poca masa en comparación a una estrella es lo que impide que aumente la presión y temperatura. He explicado que la presión ejercida hace que su interior este formado por un océano de hidrógeno licuado e incluso apretarlo tanto como para volver sus enlaces covalentes en metálicos (como explico en este post sobre que hay en el interior de Júpiter). Pero no lo suficiente como para dar la fusión.

En el caso que expliqué de la estrella EBLM J0555-57Ab, cierto que tiene un tamaño menor al de Júpiter pero tiene una masa 85 veces superior. Aunque engañe con el tamaño, tiene las condiciones necesarias para la fusión nuclear.

Se cree que para que se pueda dar la fusión es necesario un mínimo de entre 75 - 80 veces la masa de Júpiter, de otra forma no ocurriría

Enanas marrones, las estrellas fallidas

A medio camino entre la línea que separa a los planetas de las estrellas encontramos a las estrellas marrones. Se forman como estrellas, con una densidad suficiente para colapsar bajo su propia gravedad, pero no tienen la suficiente densidad y temperatura para que se de la fusión del hidrógeno.

Pero si tienen la suficiente masa para provocar la fusión del deuterio e incluso litio, los cuales requieren unas condiciones menos extremas. De igual forma la energía que libera mucho menos energía, teniendo en su superficie unos pocos cientos de grados lo que les da ese color rojo apagado casi marrón e incluso las más frías no emiten luz visible.

Aún así, se cree que la masa necesaria para que se de la fusión de deuterio es de 13 veces la masa de Júpiter. Aunque recientemente el James Webb encontró 3 enanas marrones con una masa de entre 3 y 8 veces júpiter (1) (2). Bastante más pequeña que la predicha por los modelos.

Por tanto en un espectro de masas tendríamos en más livianos a los planetas, los gigantes gaseosos tendrían suficiente temperatura para comprimir los gases y convertirlos en metales pero no pueden hacer la fusión nuclear. Aumentando la masa llegamos a las enanas marrones, estrellas fallidas que si pueden fusionar deuterio. Combustible que las mantiene por millones de millones de años pero que no libera mucha energía (por eso también viven tanto). Por último a partir de 80 veces la masa de Júpiter obtenemos las estrellas más livianas donde ahora si, la presión y temperatura de su interior es tan grande como para dar la fusión del hidrógeno.

Otra pequeña diferencia

Hablando de diferencias también esta un posible origen. Las estrella nacen del colapso gravitatorio de una parte de una nube molecular y un planeta gigante normalmente se forma dentro de un disco protoplanetario alrededor de una estrella, a partir de un núcleo sólido que luego atrae gas. Cierto pero lo que realmente define si es estrella, enana marrón o planeta es la masa y, por tanto, si puede iniciar fusión nuclear.