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Le nane brune sono un tipo particolare di oggetto celeste, che possiedono una massa più grande di quella di un pianeta, ma più piccola di 0,08 volte la massa del Sole, corrispondente a 70 masse gioviane che è considerata la massa minima perché abbiano luogo le reazioni di fusione nucleare proprie delle stelle. L'energia che irradiano è dovuta, secondo il meccanismo di Kelvin-Helmholtz, alla loro lenta contrazione. Il limite minimo che separa i giganti gassosi massicci dalle nane brune è di circa 13 masse gioviane, limite superato il quale avviene la fusione del deuterio, mentre oltre le 65 MJ avviene anche la fusione del litio[1]. Tuttavia, non c'è unaniminità al riguardo su quale criterio utilizzare per definire la separazione tra nana bruna e pianeta gigante; alcune scuole di pensiero preferiscono basarsi sulla formazione, altre sui processi fisici interni[2].
Nei primi stadi della loro vita, la maggior parte delle nane brune in effetti genera un po' di energia grazie alla fusione del litio e del deuterio, elementi molto facili da fondere e che sono infatti assenti nelle stelle normali (che li bruciano immediatamente). La presenza del litio è un forte indizio che un oggetto di piccola massa sia una nana bruna.
Il limite tra un pianeta gigante gassoso e una nana bruna è piuttosto indefinito, e la demarcazione maggiore è posta sul modo in cui sono nati: un pianeta orbita attorno a una stella più grande, mentre una nana bruna si è formata per collasso diretto di una nebulosa, come le stelle normali. L'unica differenza rispetto a queste è che o la nebulosa era troppo piccola oppure, quando la nana bruna era ancora una protostella, venne sbalzata fuori dal proprio disco di accrescimento a causa dell'interazione con un altro corpo massivo.
- ^ A scelta: stella, nana bruna o pianeta media4.obspm.fr
- ^ A. J. Burgasser, Brown dwarfs: Failed stars, super Jupiters, http://astro.berkeley.edu, 2008.