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木星有那么多的氢气,是否可以将其点燃,产生水来孕育生命?

2024-07-23科学

【引言】

老早以前,古人就抬头看天,他们留意着太阳和月亮,找出了各种行星,也看到了百年一遇的天文情况,还把这些发现都给记下来了。

现代社会咱们能靠天文望远镜这类先进的设备进行细致又准确的观测,可古代的人就不行了,他们只能「夜观天象」,用局限性很大的肉眼去瞧那遥远的星体。

除了太阳跟月亮,太阳系里还有一些能让人轻松发现的星体,像木星就是。

在古代,美索不达米亚地区是人类最早的文明起源地之一,那时候这儿的人老早就把木星当成神祇马尔杜克了。

最开始的时候,马尔杜克只是个雷暴之神。据说海洋之神、创造万物的女神迪亚马特后来制造了原始混乱,变成了怪物。马尔杜克打败迪亚马特后,就晋升为主神了,而且在前 18 世纪成了巴比伦的守护神。

当然啦,由于人类科技不断发展,如今咱们都明明白白的,木星就是个普通的气态巨行星。咱先来大概了解下木星。

【木星】

木星在太阳系里是体积最大的行星,质量差不多是太阳的千分之一,而且还是太阳系里除了太阳之外其他行星质量总和的 2.5 倍。

据近现代人们的观察和研究,发现木星是个超大的液态氢行星。其内部大概有个由铁和硅组成的内核,外部被一层主要是氢元素、少量是氦元素的液态金属氢给包住了。

由于木星地核的温度和压力极度夸张和极端,这儿的氢只能变成液态,更深处的液态氢还呈现出金属的样子,最深层的金属氢温度差不多能有 35000 摄氏度。

在这些液态氢气的外头,有着好多气体组成了木星的大气层。

木星的大气层厚得很,超过了 5000 公里。氢和氦的质量占木星总质量的比例,大概分别是 75%和 24%。要是按分子质量算,氢能占到 81%,氦差不多是 18%。

要这么说,木星大概 90%都是氢,咱们也清楚氢和氧一起燃烧能变成水,水可是生命生存发展的基础之一呀。要是把木星上的氢全点燃,能不能弄出超多的水,让木星上有生命出现呢?

【是否可以点燃木星上的氢气】

科学家们找生命,都是以适宜的恒星系统宜居带里有没有类地行星为前提。与其去遥远的星际找,还不如在太阳系里观测更适合人类居住的行星。

虽说木星不在宜居带里,可按照化学公式,两个氢气跟一个氧气一烧就能变成两个水分子,那木星上氢气老多了,就算只烧一部分,也能得到好多水,这就满足了宜居星球的一个关键条件。

木星上有好多氢气,这是种很活跃的气体。虽说在常温下还算稳定,可它本身容易燃烧,一不小心就会烧起来,甚至还会爆炸。

实验表明,要是空气中氢气的体积分数在 4%到 75%这个区间,一旦碰上火源,氢气就会爆炸。

当然啦,想让氢气燃烧起来,光看氢气的量可不行,还得有氧气和达到燃点。

科学家研究发现,木星上有氧气,能和氢气反应,而且氢气的燃点也就 500 摄氏度往上,不算高。

这么一瞧好像解决起来挺容易,直接在木星上点一把火,就能把上面的氢气点燃,然后产生水分子。

但事实跟咱们想的完全不一样,不管咱们在木星上咋「点火」,那么多的氢气一点儿燃烧的迹象都没有,液态水当然也就不会出现了。

要明白,就算人类不在木星上点火,木星那儿也有好多能点燃氢气的契机。

比如说,科学家们经过研究观测发现,木星那厚达 5000 千米的大气层产生的摩擦力,比地球大得多,制造出的闪电强度竟然能达到地球的 10000 倍,这些能量足以轻松让木星上的氢气爆炸。

早在 1979 年的时候,旅行者 1 号就拍到了木星上绚烂的闪电画面。到了 2018 年,科学家依据相关探测器传回的数据,竟然发现木星上有 1600 次闪电。

能想到啊,这么频繁又强大的闪电能量,要是能把氢气点燃,那木星上的氢气肯定都跑不掉。

再说了,木星那可是地球的「保护神」呢,它在四个类地行星的外边,就跟个靠谱的「大哥」似的,靠着自身的质量,有特别大的引力,把那些敢越过它的防守进到太阳系里边的陨石、小行星之类的天体全都吸引「抓住」,还让它们撞到自己身上。

这些小行星跟落到地球上的小陨石可不一样,它们撞在木星上产生的能量,比当年导致恐龙灭绝的那个「祸首」厉害多了,完全能让地球再次出现生物大灭绝。

就比如说 1994 年的时候,有一颗彗星掉到木星上了,它撞击后释放的能量差不多相当于几万亿吨 TNT 爆炸的能量呢,可产生的超高温还是没把氢气点燃。

从古到今,那么多小行星撞击,还有那么频繁的剧烈闪电,对木星一点儿影响都没有,这就表明木星上的氢气压根没法通过点燃的办法发生反应。这到底是咋回事呢?

【为什么木星上的氢气不会燃烧?】

实际上,化学实验公式看着简单,可这些实验都是在地球环境中搞出来的。

在这种环境里,氢气和氧气燃烧时的气压、空气含量之类的因素都属于背景限制。要是直接把这个公式用到木星上,却不考虑木星的环境状况,不依照实际情况变化,那纯粹就是瞎扯,属于伪科学。

其实要是往深了研究,咱们就能知道,木星虽说有氧气,可氧气的量并不多。

从气体的分子占比来说,木星上氢气的含量在 88%至 92%之间,剩下大概 1%是别的气体物质,这里面有好多甲烷、氨气之类的,氧气含量少得可怜,只能说是微量。

不同的东西燃烧时需要的氧气量是不同的,像热铁丝得在氧气含量超过 60%的环境里才会燃烧,而蜡烛在氧气含量只有 5%到 6%的时候就会停止燃烧。

地球上氧气含量大概有 21%,可木星上的氧气在大气层里连 1%都远远达不到。这就导致木星上虽然有特别多性质活跃的氢气,但仍然「乖乖」待在地表,没有被燃烧。

要是木星空气中的氧气含量超过 5%,那说不定咱们就能看到一颗燃烧的蓝色「火星」,因为木星的氧气和氢气会起反应,生成咱们期望看到的水。

同时咱得清楚,木星大气层厚达 5000 公里,还在宜居带外边,本来接收到的太阳辐射就少,再有那厚厚的大气层挡着,木星表面平均温度大概是 -160℃,这温度那是相当低啦。

而且虽说木星大气层里大部分是易燃的氢气,不过含量第二的氦气属于惰性气体,不能燃烧。

就算我们往里头放了点氧气把氢气点着了,可只要氧气用完,氢气马上就不烧了。

【如果将地球的氧气放入木星】

要是咱们把地球里的氧气弄到木星上去,能把木星上的氢气给点燃不?

咱先就做个假设,别管这假设行不行得通,就依据地球的大气数据来说,能大概知道地球上大气层的氧气差不多有 25 亿立方公里。

木星的表面积大概是 62 亿平方公里,要是把地球上的氧气平均铺在木星表面,差不多每立方米能有 40 厘米高的氧气,这可太稀薄啦。

咱得明白,木星的大气层厚达 5000 公里呢,才 40 厘米高的氧气那在里头太不起眼啦,一点儿影响都产生不了。

不过要是只把这些氧气搁在木星大气层的表层,倒是能满足氢气燃烧的条件,可也就是简单短暂地烧一会儿,很快就会因为氧气不够灭了。

甚至这得考虑气体的质量,氧气可比氢气重多啦,就算把氧气送进木星大气层表面,它也会因为太重而下沉,最后没影儿了。

总的来说,木星虽然有好多氢气,但是氧气含量不够,所以没法燃烧,也就不能产生水分子,看不到有孕育生命的可能。

【结论】

随着人类对宇宙了解得越多,咱们就越觉得自己又小又弱,现在咱们根本没法点燃木星,也就只能在科幻小说里幻想一下。

就拿【流浪地球】来说,小说里由于木星和地球的引力影响,木星的氢气跟地球的氧气在它们之间混合起来了,人们想要带着地球逃出太阳系,就把这部分混合的气体给点燃了,进而推动地球往前走。

当然啦,这种点燃的办法只在科幻小说的情节里有,等未来人类科技发展得更厉害以后,说不定咱们就能让木星内部发生核聚变,把里面的氢元素点燃,让它变成一颗人造的恒星。