如果木星被点燃,它会变成第二个太阳吗?

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查看11 | 回复0 | 2021-1-28 10:38:53 | 显示全部楼层 |阅读模式


木星是太阳系中最大的行星,与土星、天王星和海王星同属巨行星。同时,由于组成成分主要是氢和氦,所以它又属于气态巨行星,有时候也被叫做“气体巨人”。木星大气层中氢和氦的占比达到了99%,在地质内部,氢和氦也占到了96%。如此多的氢和氦,让人不禁联想到太阳。但是,即使成分与太阳之类的恒星十分相似,木星并不能像它们那样发光发热,所以它也被人们称为“一颗失败的恒星”。木星自身无法像太阳一样“燃烧”,那人类是否可以“点燃”木星,人为的让它变成“太阳”呢?如果木星被点燃,它会变成“第二个太阳”吗?



什么是恒星变成太阳意味着变成恒星,恒星是我们都熟悉的一个名词,那怎样的天体才可以称得上是恒星呢?恒星被定义为一颗由引力凝聚在一起的球形发光等离子体,简单说就是依靠自身内部的能量自发发光的天体。自发的发光是恒星区别于其他天体的主要特征,像行星,卫星等都是自身无法发光的,只能反射恒星的光。如果木星被我们点燃,那它自然就会通过燃烧长期自发的发光,这样看来我们的设想似乎是正确的。



太阳为什么燃烧(恒星为什么发光)虽然我们习惯以“燃烧”来描述太阳的状态,但它并不是真正的像一个火炉中的煤炭那样燃烧。地球上的燃烧是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,氧化剂通常是氧气,而太阳会发光是因为核聚变反应。核聚变又叫融合反应,是指将两个较轻的原子核结合成一个较重的核的过程,这个过程中质量会有损失。根据爱因斯坦的质能方程(E=mc^2),损失的质量会作为能量释放出去,光速是30万公里每秒,即使是很小的物质也可以具有相当大的能量!热聚变反应只能发生在压力和温度极高的地方,而太阳中心的温度可以达到1600万摄氏度,压力也超过地球大气压的十亿倍!所以,太阳中每时每刻都在发生核聚变反应,它每秒钟将大约500万的质量转化为能量,加热自身和太阳系。顺便说一下,就算太阳想像地球上的煤炭那样燃烧,也是不现实的,因为宇宙中并没有那么多的氧气。



木星能不能烧成太阳?说到这里,其实木星能不能被“烧”成“太阳”已经有答案了,太阳之所以是太阳是因为它自身有核聚变反应。人为的将木星点燃只是“治标不治本”的办法,即使有足够的氧气使它燃烧,最后它也会熄灭,而不可能像太阳那样长期的发光。顺提一句,氢气和氧气发生反应生成物是水,如果木星可以完全燃烧,你觉得这些水会如何存在呢?归根结底,木星之所以不能成为恒星是因为它的质量太小了,尽管它的质量是太阳系内所有行星总和的2.5倍,但却只有太阳质量的千分之一。恒星的热聚变反应需要严格的高温高压条件,木星没有足够的质量以产生足够的压力,而上亿度的温度也是难以实现的。



质量多大才能成为恒星单纯点燃木星让它变成太阳是不可能了,唯一的方法是增大它的质量,那要增大到多少才可以发光发热呢?质量与温度(或亮度)之间并没有对应关系,所以人们只能靠观测不同的天体来常识解答这个问题。观察结果表明,一颗质量约为太阳质量的7%的天体就可以持续发光数万年,这可以说是已知的天体自发发光的最小质量。太阳质量的7%是什么概念呢?大约是木星质量的70倍!木星要变成恒星的话,至少还要融合69个“自己”!



那最低标准的恒星是什么样的呢?不知道你有没有听过红矮星,红矮星就是接近于“最低标准”的恒星。最小的红矮星质量约为太阳的7.5%,由于并没有太大的质量,它们的亮度比太阳弱得多,有时甚至低于阳光的万分之一。低于发光恒星的最小质量但没有低太多的是褐矮星,它们的质量约为太阳的1%-8%。在形成初期它们是会发光的,但后来就慢慢暗淡了。虽然木星被称为“失败的恒星”,但真正适合这个称号的应该是褐矮星,因为它们真的就差一点了!



最后虽然木星在八大行星里是巨无霸般的存在,但是要“竞争”恒星的“岗位”,实力还是明显不足的。而我们也无法在现实中帮助这位“气体巨人”实现它的恒星梦,只能在科幻小说中让它短暂的当一下太阳系中的“第二颗太阳”。
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