【腦洞系列】斯蒂芬森能容納1億億個地球,假如地球這樣大,人類還能來往嗎

天空之城 2021/01/09 檢舉 我要評論
 

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文/天空之城

 

銀河系中的恒星大都非常小,大部分為紅矮星、橙矮星,這都要比太陽更小。事實上,太陽比銀河系中95%的恒星都要更大。不過,太陽與那些巨星和超巨星相比,則要遜色不少。

通常而言,恒星的質量越大,尺寸也會越大。然而,質量最大的恒星,直徑並非最大。這是因為恒星在晚年耗盡氫燃料之後,氦核聚變會讓它們的體積急劇增大(紅矮星除外)。

太陽在50億年後,體積將會膨脹為目前的1000萬倍,遠大於最重的恒星。目前已知宇宙最重的恒星並非此前熟知的R136a1(它現在的質量估計為215倍太陽質量,比此前的預估值少了100倍太陽質量),而是BAT99-98,它的質量為太陽的226倍,半徑為太陽的38倍,體積為太陽的5.5萬倍。

那麼,已知體積最大的恒星大到什麼程度呢?

目前,盾牌座UY(1708倍太陽半徑)已經不是體積最大的恒星,已知有三顆恒星比它還要更大,其中最大的是斯蒂芬森2-18(或稱史蒂文生2-18,Stephenson 2-18)。

在距離地球2萬光年的盾牌-半人馬臂中,存在一個疏散星團——斯蒂芬森2,裡面分佈著不少的大質量恒星,它們很快消耗完氫燃料,至少有26顆已經膨脹為紅超巨星,其中最大的是斯蒂芬森2-18。

據估計,斯蒂芬森2-18的半徑高達15億公里,也就是地球到太陽距離的10倍,或者相當於太陽半徑的2150倍。這意味著斯蒂芬森2-18的體積高達太陽的99億倍,地球的1.3億億倍。

如果把太陽換成斯蒂芬森2-18,那麼,它的表面將會超過土星軌道,這意味著水、金、地、火、木和土星都會被吞噬掉,天王星和海王星將成為最內側的兩顆行星。

試想一下,如果地球也像斯蒂芬森2-18這樣大,那麼,生活在這樣巨型地球上的人類,會不會因為距離太遠而無法正常往來?

在如此巨大的地球上,赤道周長可達94億公里,地球上兩端最遠的距離可達47億公里。如果地球一端的人給另一端人打電話,即便信號能夠以30萬公里/秒的速度傳播,另一個人也要在4.3小時之後才能接收到。

通信都成問題了,更不用說人們之間進行直接交流。如果要去地球的另一邊,時速120公里的汽車將要耗時4500年,時速900公里的飛機將要耗時600年,而秒速7.9公里的太空船也要耗時19年。

在這樣的星球上,人類之間很難進行有效交流。只有等到人類發展到II型文明之時,通過亞光速飛船,利用狹義相對論的時間膨脹效應,才能進行有效來往,或者通過蟲洞進行空間穿越。

然而,宇宙中不會存在斯蒂芬森2-18這麼大的行星。如果聚集著這麼多物質的天體還是行星的話,早就會坍縮成黑洞。斯蒂芬森2-18極其巨大,但它的質量僅為太陽的幾十倍,所以平均密度極低,比地球上的空氣還稀薄。

如果要找比斯蒂芬森2-18更大的恒星,也許能夠找到,但不會太多,因為這顆紅特超巨星幾乎已經達到了恒星尺寸的上限。體積太大,將會導致恒星的引力無法束縛住最外層的物質,大量的物質將會流失掉,斯蒂芬森2-18目前正經歷這樣的過程。

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