褐矮星其質量介於質量最大的氣態巨行星和質量最小的恆星之間,大約是木星的13到80倍。與主序列恆星不同，棕矮星沒有獲得足夠的質量來觸發氫在它們的核心持續核聚變成氦。因此，棕矮星有時被稱為失敗的恆星。

棕矮星的質量通常小於太陽質量的0.075倍，大約是木星的75倍。許多天文學家用大約13個木星的質量作為棕矮星和行星之間的分界線。棕矮星和恆星的區別在於，與恆星不同，棕矮星不會在2000年前達到穩定的亮度熱核聚變正常的氫。恆星和棕矮星都是透過聚變產生能量的氘，恆星的核心然後繼續收縮並變得更熱，直到氫聚變。

然而，棕矮星阻止了進一步的收縮，因為它們的核心足夠緻密，足以支撐電子簡併壓力。那些60個木星質量以上的棕矮星開始氫聚變，但隨後穩定，聚變停止。 棕矮星實際上不是棕色的，它們的顏色從深紅色到品紅色之間，低於1927℃，它們的大氣中含有礦物顆粒。棕矮星表面溫度的高低取決於它們的質量和年齡。最大最年輕的棕矮星的溫度高達2500℃，這與極低質量恆星或紅矮星的溫度相當。相比之下，太陽的表面溫度為5800℃。

1963年，美國天文學家希夫·庫馬爾首次提出了棕矮星的假設，稱它們為“黑”矮星。美國天文學家吉爾·塔爾特於1975年提出“棕矮星”這個名字，雖然棕矮星不是棕色的，但這個名字卻被保留了下來，因為這些天體被認為含有塵埃，而更準確的“紅矮星”已經描述了一種不同型別的恆星。

紅外線天空勘測和其他技術現在已經發現了數百顆棕矮星。有些是恆星的伴星，也存在棕矮星雙星，大部分都是單一存在的。它們的形成方式似乎與恆星非常相似，棕矮星的數量可能是恆星的1%-10%。

褐矮星不是行星，也不是恆星嗎，那它是什麼？

褐矮星是一顆失敗的恆星，如果強行將其歸類，應該歸屬於氣態天體一類比較準確，或者用類木天體也可以。

褐矮星示意圖

與恆星生成的過程類似，褐矮星也一樣從星雲中生成，二代恆星和三代恆星的星核早期一般都是一顆岩石質天體，在其成長過程中引力能鎖住氫元素等氣體後即長成了氣態天體。褐矮星的成因或者由於原始恆星胚遭受其他天體的撞擊導致出走，又或者是因為在其生長過程的某個階段缺少了繼續成長的星雲氣體，又或者附近大型天體的搶奪導致其生長逐漸停止，最終只停留在氣態巨無霸卻離恆星一步之遙。

歐南天文臺發現的恆星原始星雲積盤

這是哈勃望遠鏡拍攝到的獵戶星雲中的原行星盤

但其質量不夠卻無法點燃氫元素聚變。但有些大於13個木星質量的褐矮星能燃燒氘，但其與氫元素的聚變比起來能量簡直就微乎其微，並且其持續時間不會超過1億年，因此褐矮星的能量來源仍然是它的引力坍縮能，在這些微薄的能量消耗殆盡後褐矮星將在宇宙的深處垂垂老去，最終將成為一個連紅外輻射都難以探測的黑暗天體，唯有其不太強大的引力表示其存在。

褐矮星WISE J085510.83-071442.5

2014年4月，美國宇航局藉助廣域紅外望遠鏡(WISE)和斯皮策空間望遠鏡，確定發現一顆已知溫度最低的褐矮星—一顆類似恆星的闇弱星體，但其溫度卻低的出人意料，幾乎和地球上的北極一樣寒冷。

答：褐矮星被戲稱為“失敗的恆星”，其無法達到使其內部發生核聚變的最小質量，但是其質量又遠遠大於我們的木星，不滿足成為行星的條件。

浩瀚無垠的宇宙何其大，總會有一些出人意料的天體，我們熟知的行星和恆星是依託於太陽系人為的定義出的一系列天體，宇宙中必然會有一些特殊的天體。

十幾年前我們甚至不確定是否有這樣一種天體，它只理論性的出現在書中。隨著天文觀測技術的發展，我們觀測到了這種介於巨行星和矮星之間的天體，由於這種天體不會發生核聚變，也就不會像恆星一樣發光發熱，其特殊的大氣分子又會本能的吸收向外輻射的能量，使本來很暗的褐矮星變得更加黯淡，更加難以被我們觀測到。

小行星、矮行星、行星、巨行星、褐矮星、矮星、恆星

褐矮星的形成可能跟恆星和行星的形成有著本質的區別，人類對其的研究可以加深對這個宇宙更深的認識。

普遍的說法是褐矮星被看做“失敗的恆星”，但它與類似於木星的氣態巨行星也是有區別的。

我們的宇宙中，最為常見的天體就是恆星與行星，那麼在恆星和行星之間存不存在另一種天體呢？1962年，NASA戈達德太空研究所(GISS)的科學家謝夫·庫馬爾就琢磨了這樣一個問題：一顆恆星到底可以小到什麼程度，透過計算他得出結論，當恆星質量小到一定程度時其內部便不足以啟動並維持氫的核聚變，這樣就無法成為一顆合格的恆星。計算表明，當恆星的質量達到13個木星的質量時，雖然不足以讓內部的氫產生聚變反應，但可以“點燃”氫的同位素——氘，但氘所釋放的能量很微弱，所以這類恆星燃燒的時間一般都很短，只能算是一顆“失敗的恆星”，這成了研究褐矮星的開端。

而劃分恆星、行星與褐矮星最重要的一個指標就是質量，因為天體的核聚變一定存在一個臨界質量，如果低於這個臨界值，那麼這個天體將永遠冷卻下去。根據目前恆星演化的研究，最小的恆星（紅矮星）與褐矮星的質量分界線在75個木星質量左右，大約是太陽質量的7-8%。但這個測量結果還未得到直接證實。

而天文學家根據最新研究成果，規定了行星質量的上限，在理論上，氣態巨行星（類木行星）的最大質量上限為10倍木星質量。

也就是說，在10倍木星質量到75倍木星質量之間的天體都暫時歸為褐矮星行列。

除了質量，在形成原理上，褐矮星與行星也是有區別的，褐矮星和普通的恆星的產生方式是基本一樣的，都是由星雲中的物質坍塌形成的，而氣態巨行星和類地行星則是星雲的塵埃和殘留物形成的。你可以這麼理解，恆星和褐矮星都是吃肉長大的，行星只是一點點殘羹剩飯。從成分與結構上看，褐矮星和普通恆星一樣主要由氫和氦組成；而巨行星的大氣成分比較雜，雖然也是以氫，氦為主，但也含有大量的甲烷等氣體；而且巨行星一般都有個石質的核心，木星和土星都是有石質的核心的，而褐矮星是沒有這個的。

最後列舉幾個有點特點的天體吧，目前發現的最大氣態巨行星編號叫做HD106906b，其質量為木星的11倍。

質量最小的褐矮星編號為 WISE J085510.83-071442.5，它的質量大約為木星的3—10倍。同時，這顆褐矮星也是目前發現表面溫度最低的一顆褐矮星，其表面溫度約為-48~-13攝氏度，幾乎和北極的平均溫度差不多。

質量最大的褐矮星目前是SDSS J0104+1535，觀測表明，這顆褐矮星質量約為木星的90倍，是目前發現的褐矮星中質量最大的。同時也是已知褐矮星中星齡最大的，年齡超過了100億年。

對於一般觀察者來說，行星和恆星之間的區別非常明顯，但在它們中間還存在一類天體，叫“褐矮星，它的質量比行星要大但卻無法像恆星那樣發生核聚變過程。最近，一顆褐矮星被降級為行星狀態，現在天文學家又在其上面發現了一個巨大的磁場，而這可能為尋找系外行星提供一個新的工具。

這個名為SIMP J01365663+0933473的天體於2016年發現，當時它被認為是一顆古老、巨大的褐矮星。去年，天文學家們對它有了一個更深入的瞭解，其表面溫度約為825攝氏度、年紀大概在2億歲左右--在天文領域相對於一個嬰兒的年齡。

更重要的是，它被發現並不是一顆褐矮星，而是一顆非常大的行星。雖然兩者之間的區別仍存在爭議，但目前的判斷依據是質量超過木星13倍的天體為褐矮星，因為那是氘聚變開始的點。

該項研究首席研究員Melodie Kao表示，該天體介於行星和褐矮星之間的邊界，在帶給他們驚喜的同時其還可能幫助他們瞭解恆星和行星的磁力過程。

除了尺寸之外，SIMP還被發現擁有一個磁場且還是極光的宿主，至於為何會出現這樣的情況則還是個謎。據瞭解，太陽系以及太陽系外的極光現象是由來自恆星的帶電粒子與行星的磁場互相作用引起，然而褐矮星通常不會有恆星向它們發射帶電粒子。

天文學家們透過超大陣列射電望遠鏡觀測到了這顆天體，他們發現，SIMP的磁場比之前探測的還要強得多--實際上比木星的還要強200倍。對此，科研人員指出，透過對這個特別天體磁場發電機制的研究可以為他們帶來太陽系外行星的同類型機制的新視角。

除了上面這些發現，研究小組還稱，這顆行星的發現意義重大，因為這標誌著人類首次透過射電望遠鏡觀測到了系外行星，也標誌著首次檢測到了這樣一顆行星的磁場。

相關研究報告已發表在了上《天文物理期刊》。

通俗來說，褐矮星就是沒有發育完全的恆星。以行星的標準來看，它們是巨大的，體積高 達木星的80倍。但即便如此，這樣的大小也不足以維持在真正的恆星中發生的核聚變反應。這些恆星的失敗者發出的光非常昏暗，以至於天文學家直到最近才探測到它們。不過褐矮星可能代表了恆星與行星理論中缺失的一部分： 儘管很難看見，但它們可能在數量上比恆星更多。

褐矮星開始生命的方式和所有成功的恆星一樣，即它是由一團呈旋渦的氫雲坍縮而成的物質。但它的誕生雲太小，因此褐矮星無法發育完全。 常規的恆星尺寸多樣。與太陽的半徑相 比，從只有其一半的紅矮星到數千倍的超巨星都有。所有這些恆星都要比已知甚至最重的行星至少重幾百倍，正是由於這樣的質量，它們才能轉變為恆星。在核心的壓倒性氣壓下，溫度上升至270萬攝氏度，足夠將氫融合為氨。在這個過程中，能量釋放， 不僅使恆星發出明亮的光，而且 創造了一股向外的氣壓來平衡向內的引力，保持恆星的穩定。

如果一顆恆星在形成的過程中沒有積累到足夠大的體積（大約為太陽質量的8%），那麼它的核心就無法達到觸發核聚變反應所需的溫度，從而變成一顆褐矮星。沒有了內部的能量源來平衡引力，失敗的恆星就會慢慢地向內坍縮。坍縮本身會產生熱量，使褐矮星發光。但亮度很低，持續時間甚至比最昏暗的、核聚變供能的恆星還要短。

與大多數真正的恆星相比， 褐矮星的生命是短暫的。其熱源僅為其在自身引力下坍縮而釋 放的能量。幾億年後，褐矮星的核心會變得極其緻密，甚至連引力也無法繼續壓縮它。這時，褐 矮星（現在被擠壓到只有原來直徑的一半）逐漸安靜地消失。它剩餘的熱會極其緩慢地流失到空間中。

我們都知道宇宙中的星體可以分為恆星，行星，小行星等，這實際上是最簡單的分類說法，比如恆星與行星，實際上這兩者之間還有一種星體，就是褐矮星。

在天體學分類中，褐矮星既不屬於恆星，也不屬於行星，然而這種星體既具有恆星的性質，又具有行星的性質，說它不是恆星，但的內部卻已經可以進行核聚變，說它不是行星，但是它又基本不會發光，它的各種特徵和氣態行星都很相似，所以對於褐矮星的定位也是一種讓人很糾結的事。

不過在天文學上，褐矮星還是被劃歸一種獨特的天體，它的質量大於行星而小於恆星，一般認為其質量範圍在木星的13~80倍之間，也就是說最小的褐矮星的質量大致相當於木星質量的13倍，而最大的褐矮星的質量大約相當於木星的80倍。對於質量範圍區間的箱體，內部可以產生氘核聚變，小於木星13倍質量的褐矮星其內部很可能不會產生氘核聚變，因此被認為是典型的行星，而大於木星80倍質量的恆星內部已經可以啟動氫核聚變，可以稱之為典型的恆星。所以褐矮星也經常被稱為“失敗的恆星”，但其實它是一種單獨可以歸為一類的天體。

但是有一些天文學機構還是喜歡將褐矮星歸類為行星，如美國宇航局（NASA），經常將褐矮星作為行星對外發布觀測結果，這很可能是因為這些天文學機構認為褐矮星內部的氘核聚變時間通常不會超過1億年，當氘核聚變停止以後，它的星體特徵更類似於行星，因此也常常被歸類為行星。

宇宙中的褐矮星數量有很多，但並不容易被觀測到，就是因為它們基本不發光，今年4月份的時候，美國科學家透過斯皮策太空紅外望遠鏡發現了一個引力透鏡作用下的褐矮星雙星對，位於9400光年外的銀河系圓盤上，科學家還觀測到了它們扭曲的光曲線，顯示其中一顆星體的質量是目前的21倍，另一顆只有9倍左右，兩者相互繞行。

這是他們觀察到的第5個褐矮星雙星系統。之前還曾經在獵戶星座位置觀測到距離地球1500光年遠地方觀測到兩顆褐矮星，也是利用的美國宇航局的斯皮策太空望遠鏡看到的，其中較大一顆褐矮星HD3651B的質量超過木星50倍，而較小一顆褐矮星質量為木星的30倍，直徑分別為太陽直徑的70%和50%，其體積和質量雖然都很大，但並沒有到達恆星的那種可以激發氫核聚變而發光的程度。

天文學界把能夠透過核聚變反應發光發熱的天體稱為恆星，把圍繞恆星公轉且沒有發生核聚變反應的天體稱為行星，依大小和位置的不同還可以細分為小行星或衛星

但在宇宙中卻存在這樣一類“尷尬”的天體，它們的質量介於最重的氣態行星和最輕的恆星之間（也就是13倍到80倍木星質量之間）巨大的質量導致該型天體的內部溫度遠超一般行星的內部溫度，但由於質量和溫度和真正的恆星相比還有一定差距，所以這類天體就成了“行星以上，恆星未滿”的尷尬存在。

天文學家把這種介於行星和恆星之間的天體稱為“褐矮星”，目前發現的絕大多數褐矮星體積都和木星類似，但質量卻都遠超木星。物理學家認為儘管褐矮星的核心溫度和壓力不足以觸發氫元素核聚變反應，但可能會觸發溫度壓力要求比較低的氘或者鋰聚變。

在假想情況下如果褐矮星真的存在較低程度的聚變反應，那麼它在視覺上將呈現暗淡的橙色或者紅色2013年時賓夕法基亞大學天文學家用NASA的紅外線巡天衛星在6.5光年外的船帆座發現了一個由兩顆褐矮星組成的聯星系統，這也是迄今為止發現的距離地球最近的褐矮星。

現如今天文學家普遍認為褐矮星是“失敗的恆星”，也就是說原始星雲的質量太小，坍塌的時候並沒有匯聚到足夠的氫和氦，進而也就沒有“原恆星”核心區域生成足夠的溫度和壓力，氫核聚變之火也就沒能點燃。

有很多人都以為我們的木星如果內部溫度繼續上升的話早晚都會變成一顆類似太陽的恆星，但木星作為一顆氣態巨行星在質量上是連褐矮星都比不過的，因此不考慮人工干預的話木星永遠無法變成恆星。

其實簡單的理解，太陽系天體就分為恆星、行星和行星的衛星，還有一個特殊的彗星。

能自己發光發熱的，並且有行星環繞的是恆星，不能自己發光發熱的可能有衛星的是行星。從這個角度來說褐矮星也可以說是大號的行星，只是為了區別多分了一類。就像我們平時把行星、矮行星、小行星分成不同類一樣。

褐矮星質量比一般的行星大很多，但是比恆星質量小，還不足以發生核聚變，所以它是不能自己發光的。但是據科學家觀測，木星其實有自己發熱，核心也許有核反應，褐矮星質量比木星的，極有可能核心也是有核反應的。而且褐矮星也有可能吸引軌道附近的其他天體，質量也有可能繼續增大，某一天發展成恆星也是有可能的。