Che differenza c’è tra stelle e pianeti? Ecco come e in cosa sono diversi

Stelle e pianeti sono due tipi di oggetti molto diversi, su cui però c'è ancora un po' di confusione. Le stelle si distinguono per via delle reazioni termonucleari che avvengono al loro interno, grazie alle quali liberano luce ed energia nello spazio; i pianeti invece non ospitano reazioni nucleari e (almeno per il Sistema Solare) orbitano attorno a una stella. Ad alcuni sembra una distinzione banale, ma per molti non lo è. Per esempio, «Il Sole è un pianeta» è una delle frasi che l'ente di ricerca italiano Observa sottopone  affermazione è vera o falsa. Secondo l'ultimo report annuale di Observa, presentato il mese scorso, il 34,9% del campione ha dato la risposta errata, affermando quindi che la frase è vera. Se volessimo estrapolare il risultato all'intera popolazione italiana, si potrebbe affermare che un terzo dei nostri connazionali non padroneggia la differenza tra stella e pianeta. C'è di buono però che la percentuale delle persone che rispondono in maniera errata sta scendendo negli anni: nel 2007 si attestava al 47,6% degli intervistati.

Che cos'è una stella

Si può parlare di stella quando un corpo celeste compatto raggiungere nel suo centro temperature tali da consentire l'innesco di reazioni di fusione nucleare dell'idrogeno (tecnicamente idrogeno-1) in elio per via delle altissime temperature. Negli anni '30 del secolo scorso si dimostrò che sono proprio le reazioni nucleari a spiegare l'energia prodotta dagli astri, e da allora è questa caratteristica a fare da discriminante tra le stelle e gli altri corpi celesti. Le stelle sono quindi sfere di plasma che emettono luce ed energia grazie alla fusione di nuclei di idrogeno in nuclei di elio, o grazie alla fusione di elementi più pesanti dell'idrogeno. Il Sole è quindi una stella perché produce energia tramite fusione di idrogeno in elio.

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Di Filippo Bonaventura

La massa minima per l'innesco della fusione dell'idrogeno è circa l'8% della massa del Sole (che è pari a circa 2000 miliardi di miliardi di miliardi di kg), ovvero circa 80 volte la massa di Giove. Tra le 13 e le 80 masse gioviane sono comunque possibili reazioni termonucleari, ma non dell'isotopo principale dell'idrogeno, il cui nucleo è costituito da un singolo protone: oltre le 13 masse gioviane avviene la fusione del deuterio (isotopo dell'idrogeno con un neutrone) e oltre le 65 masse gioviane avviene la fusione del trizio (isotopo dell'idrogeno con due neutroni). Secondo la definizione tecnica di “stella”, quindi, corpi celesti in questo intervallo di masse non sono stelle vere e proprie: vengono chiamati nane brune e sono classificati come oggetti sub-stellari, a metà strada tra le stelle e i pianeti (che stanno sotto le 13 masse gioviane).

Che cos'è un pianeta

La più recente definizione ufficiale di “pianeta” (valida per il Sistema Solare) risale al 2006 ed è stata stilata dall'International Astronomical Union. Secondo questa definizione, un pianeta è un corpo celeste che soddisfa i seguenti criteri:

1. orbita attorno al Sole (quindi non attorno a un altro corpo celeste del Sistema Solare: in tal caso si parla di satelliti);
2. ha una massa sufficiente da conferirgli una forma approssimativamente sferica;
3. domina nettamente in termini di massa la sua orbita (si dice che “ha ripulito” la sua orbita).

Il primo punto ci fa capire perché il Sole non può essere considerato un pianeta: non orbita attorno al Sole, visto che è il Sole!

Ma è l'ultimo punto a essere il più importante. È stato fortemente controverso, e in parte continua a esserlo tuttora. I corpi del Sistema Solare che soddisfano i primi due requisiti ma non il terzo sono classificati in una categoria a parte: quella dei pianeti nani. Ne sono noti diversi nel Sistema Solare, tra cui Plutone (che fino all'introduzione di questa definizione era considerato un pianeta) e Cerere (che prima era considerato un asteroide).

Le differenze tra stelle e pianeti

Quando osserviamo il cielo notturno possiamo vedere stelle e – talvolta – pianeti. Mentre le stelle emettono luce propria, i pianeti riflettono quella del Sole. Questo perché il Sole, essendo una stella, emette la luce prodotta dalla fusione dell'idrogeno in elio, mentre nei pianeti non ci sono reazioni termonucleari e dunque non c'è produzione di luce. Questa è la differenza principale tra le due categorie di corpi celesti, dovuta alle loro diverse definizioni. Il “corollario” principale di questo fatto è che tra stelle e pianeti c'è una differenza di massa: come detto sopra, le stelle hanno masse superiori a circa 80 masse gioviane (l'8% della massa del Sole), mentre i pianeti hanno masse inferiori alle 13 masse gioviane.

Ci sono però anche altre differenze, la più importante delle quali è legata al diverso meccanismo di formazione: semplificando molto, le stelle si formano dal collasso di nubi di gas, mentre i pianeti si formano tipicamente per accrescimento progressivo dovuto alla fusione di detriti rocciosi più piccoli in frammenti sempre più grandi.

Una considerazione sul ruolo delle definizioni

Forse parte del motivo per cui molti ritengono il Sole un pianeta è che è stato considerato tale per secoli, se non di più. Il termine “pianeta” deriva infatti dal greco planḗtēs, che significa “errante”. Gli antichi Greci usarono questo termine per distinguere i corpi celesti che apparivano muoversi, contrariamente alle stelle fisse. Per loro erano pianeti anche il Sole e la Luna, oltre a Mercurio, Venere, Marte, Giove e Saturno, cioè i pianeti del Sistema Solare visibili a occhio nudo. (Se ci fate caso, questi sette “erranti” hanno dato il nome ai sette giorni della settimana!) Paradossalmente, nei tempi antichi la Terra non era considerata un pianeta, perché non vagava nel cielo: non era un “errante”.

Con il progresso delle conoscenze scientifiche tutto questo è cambiato: abbiamo capito che il Sole è un oggetto sostanzialmente diverso dagli altri pianeti, che la Luna è un oggetto ancora diverso perché orbita attorno alla Terra e quest'ultima è un pianeta come gli altri perché si muove attorno al Sole. Le definizioni cambiano per adattarsi ai nostri modelli – in continuo aggiornamento – della realtà. Ma non solo: spesso le definizioni sono arbitrarie, com'è inevitabile che sia. La distinzione tra stella e nana bruna, per esempio, non è scritta intrinsecamente nelle leggi fisiche: l'abbiamo stabilita noi. Lo stesso vale per la distinzione tra pianeta e pianeta nano, ma anche tra montagna e collina. L'universo e la realtà non sono fatti per categorie: siamo noi che abbiamo bisogno di categorie per suddividere il reale in blocchi che siamo in grado di capire e a cui sappiamo dare un certo significato.

È possibile che queste definizioni cambieranno ancora nei secoli a venire, ma per il momento se qualcuno vi domandasse se il Sole è un pianeta, potete rispondete così:

No, il Sole non è un pianeta perché non orbita attorno al Sole: è una stella perché il plasma al suo interno è abbastanza caldo da consentirle di produrre elio tramite fusione termonucleare dell'idrogeno-1!