【腦洞系列】太陽系「失敗的恒星」——木星,如果被點燃,會變成第二個太陽嗎

天空之城 2021/01/09 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

木星是太陽系中最大的行星,與土星、天王星和海王星同屬巨行星。同時,由於組成成分主要是氫和氦,所以它又屬於氣態巨行星,有時候也被叫做「氣體巨人」。

木星大氣層中氫和氦的占比達到了99%,在地質內部,氫和氦也占到了96%。如此多的氫和氦,讓人不禁聯想到太陽。

但是,即使成分與太陽之類的恒星十分相似,木星並不能像它們那樣發光發熱,所以它也被人們稱為「一顆失敗的恒星」。

木星自身無法像太陽一樣「燃燒」,那人類是否可以「點燃」木星,人為的讓它變成「太陽」呢?

變成太陽意味著變成恒星,恒星是我們都熟悉的一個名詞,那怎樣的天體才可以稱得上是恒星呢?

恒星被定義為一顆由引力凝聚在一起的球形發光等離子體,簡單說就是依靠自身內部的能量自發發光的天體。

自發的發光是恒星區別於其他天體的主要特徵,像行星,衛星等都是自身無法發光的,只能反射恒星的光。

如果木星被我們點燃,那它自然就會通過燃燒長期自發的發光,這樣看來我們的設想似乎是正確的。

雖然我們習慣以「燃燒」來描述太陽的狀態,但它並不是真正的像一個火爐中的煤炭那樣燃燒。

地球上的燃燒是可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應,氧化劑通常是氧氣,而太陽會發光是因為核聚變反應。

核聚變又叫融合反應,是指將兩個較輕的原子核結合成一個較重的核的過程,這個過程中質量會有損失。

根據愛因斯坦的質能方程(E=mc^2),損失的質量會作為能量釋放出去,光速是30萬公里每秒,即使是很小的物質也可以具有相當大的能量!

熱聚變反應只能發生在壓力和溫度極高的地方,而太陽中心的溫度可以達到1600萬攝氏度,壓力也超過地球大氣壓的十億倍!

所以,太陽中每時每刻都在發生核聚變反應,它每秒鐘將大約500萬的質量轉化為能量,加熱自身和太陽系。

順便說一下,就算太陽想像地球上的煤炭那樣燃燒,也是不現實的,因為宇宙中並沒有那麼多的氧氣。

說到這裡,其實木星能不能被「燒」成「太陽」已經有答案了,太陽之所以是太陽是因為它自身有核聚變反應。

人為的將木星點燃只是「治標不治本」的辦法,即使有足夠的氧氣使它燃燒,最後它也會熄滅,而不可能像太陽那樣長期的發光。

順提一句,氫氣和氧氣發生反應生成物是水,如果木星可以完全燃燒,你覺得這些水會如何存在呢?

歸根結底,木星之所以不能成為恒星是因為它的質量太小了,儘管它的質量是太陽系內所有行星總和的2.5倍,但卻只有太陽質量的千分之一。

恒星的熱聚變反應需要嚴格的高溫高壓條件,木星沒有足夠的質量以產生足夠的壓力,而上億度的溫度也是難以實現的。

單純點燃木星讓它變成太陽是不可能了,唯一的方法是增大它的質量,那要增大到多少才可以發光發熱呢?

質量與溫度(或亮度)之間並沒有對應關係,所以人們只能靠觀測不同的天體來常識解答這個問題。

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