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木星竟然在放熱!天文學家:它在積蓄能量,那它會成為恒星嗎?

2024-08-10科學

木星會放熱,這讓它成了太陽系裏第二亮的天體,排在太陽之後。

這種放熱讓木星大氣層溫度特別高,上升氣流頻繁出現,風暴活動也不少。

【木星放熱】

木星一直都在往外放熱。

木星這個巨大的氣態行星,有著很強的內部熱源。

在木星形成之初,行星從分子雲裏形成的時候,重力塌縮這個過程會釋放出好多能量。

這些能量是因為初始物質的聚集與壓縮才產生的,從而讓木星內部的溫度變高了。

這種原始熱量一直在釋放,不過它的強度會隨著時間慢慢變弱。

木星裏頭或許存在一些放射性的元素,像鈾啊、釷啊還有鉀之類的。

這種放射線衰變所產生的能量讓木星的溫度升高了。

放射線衰減一直在進行,正因如此,木星始終都在散發熱量。

因為有這些內部熱源,木星的大氣層溫度不低。

這使得木星大氣層裏有著劇烈的對流運動以及風暴活動,像大紅斑之類的。

這些情況顯示出木星內部的熱量一直在往外傳遞。

另外,木星放熱的情況和恒星的核融合反應可不是一回事。

恒星進行核融合是把氫變成氦從而釋放能量,可木星的放熱主要是源於自身內部的熱源以及能量的積累。

反正,木星這個氣態行星,因為內部有熱源,始終都在往外放熱。

這種放熱會讓木星的大氣層溫度上升,還會引發很強烈的天氣活動。

【成為恒星的條件】

要變成恒星的星球得有充足的品質以及內部條件,這樣才能開啟並維持核融合反應。

只有這些條件都達到了,這顆星球才會有成為恒星的可能。

通常來講,大體上有兩類星球能被叫做恒星。

天體要是能透過核融合反應把氫變成氦,那它本身就是一顆恒星。

太陽是典型的恒星,它有足夠的品質,所處環境高溫高壓,能讓核融合反應一直進行。

恒星的形成與演化過程極為復雜,得滿足一連串條件才能處於穩定的狀態。

褐矮星的品質一般在 13 到 80 倍木星品質這個範圍,雖說它們有一定品質,可卻不能產生充足的壓力與溫度去啟動核融合反應。

所以啊,褐矮星的內核沒辦法給恒星提供能量,就只能依靠放射那種最基礎的熱能,來讓自己能有放射線。

當下所了解的恒星以及褐矮星的界定是依照品質來的,並非基於行星的類別。

行星跟恒星之間的界限不是很清晰,常常會引發爭議。

簡單來講,不是啥星球都能成為恒星的,得有好多條件才行。

恒星的形成得有充足的品質,這樣才能引發高溫以及高壓下的核融合反應。

一般來講,一個星球的品質起碼得有 0.08 個太陽品質,才能夠符合核融合反應的條件。

融合反應得在高溫高壓的條件下才行。

在星體內,由於自身重力,物質被擠壓到某種程度,出現了一定的壓力。只有處在這樣高的壓力和特別高的溫度中,融合反應才可能發生。

恒星的核融合反應,主要是把氫變成氦。

所以,恒星得有充足的氫燃料,才能讓核融合反應一直進行下去。

這往往得有好多氫氣在星球裏邊才行。

一個星球得保持住穩定的熔合反應以及重力的平衡。

融合反應能釋放出超多能量,還會形成很大的放射壓,而重力又會讓星體的品質變小。

只有當恒星內部的壓力跟重力處於平衡狀態,恒星才可以穩穩當當存在。

這些條件只在主序星(類似太陽那樣的恒星)形成的時候適用。

還有別的種類的恒星,像紅巨星、白矮星以及中子星,它們的形成與演化的過程是不一樣的。

【木星不會成為恒星】

雖說木星個頭挺大,可它的品質也就只有太陽的百萬分之一上下,跟形成恒星所需要的品質相比,差得遠著呢。

這就表明,木星內部的溫度跟壓力壓根不足,氫元素沒辦法在木星內部持續地發生核融合反應。

科學家們算了算,要形成一顆最小的恒星,起碼得有 80 個木星那麽大。這就意味著,不管木星怎麽使勁兒,都變不成一顆恒星。

並且在太陽系裏,絕大多數的物質都被太陽給吸走了,根本沒有別的物質能讓木星吸收從而變成恒星。

不過呢,在氣態行星跟恒星之間,存在著一種叫棕矮星的星球,這星球的品質差不多快到恒星下限啦。

木星的內部環境也沒法進行融合反應。

核融合反應得在極高的溫度和極大的壓力下,才能讓氫氣變成氦氣。

雖說木星裏邊溫度挺高的,可它的壓力沒法達到核融合反應需要的那種程度。

要是一顆恒星的體積有 1000 萬公裏,那在它裏面 800 萬公裏的範圍都在搞核融合,這就跟大火爐和小火爐差不多。

因為大火爐的個頭大,所以它需要的燃料特別多,燃燒速度也快得很,這便是大品質恒星壽命不長的原因。

當下科學家在宇宙裏找到的最大恒星叫史帝芬森 2 - 18 ,其半徑有 15 億公裏,是太陽的 2158 倍呢。

要是把這顆恒星放到太陽所在的位置,那距離太陽最近的行星就不是水星,而是海王星啦。

【結語】

要是強行把木星變成一顆恒星,那它的四顆衛星就會變得更適合人類居住,連土星周圍衛星的溫度也會上升。

不過就當下的理論來說,木星沒法成為一顆恒星。

所以咱們太陽系就只有太陽這一顆恒星,要是太陽系再多出一顆恒星,那對地球生命可就純粹是災難了。

要是太陽系的平衡被破壞了,那太陽系裏行星的軌域就會亂套,說不定還會有行星相互撞擊呢。

要是發生撞擊,地球上的生命就得玩完,人類也沒法逃脫滅絕的結局。