如果一個星球引力是地球的一萬倍,那麼大氣會被壓成固體嗎?

2020-12-12 星辰大海路上的種花家

地球引力的一萬倍是個多大的概念?比如我們50千克的人體,在地球表面受到的重力是490牛頓,假如是10000倍的話就是490萬牛頓,相當於我們背上了9999個人,估計你背一個人都累,何況是9999個呢?如果真到那個星球上,會怎樣?比如氣體會變成什麼?

地球引力一萬倍的天體是什麼星球?

我們知道天上的星星有行星,恆星和白矮星甚至中子星和黑洞,而行星還分成巖石質行星和氣態巨行星比如木星!這中間的區分標準是他們的質量!那麼如果地球同等大小,引力是地球一萬倍的天體,是什麼樣的天體呢?

萬有引力計算公式

一般我們以一千克物體所受到的重力作為引力參考的標準,計算得9.8N左右,那麼將一萬倍的引力代入質量,那麼很明顯,地球的質量為現在的十倍:

5.965×10^24千克(地球質量)

5.965×10^29千克(新天體的質量)

1.9891×10^30千克(太陽質量)

大約是太陽質量的1/3,理論上太陽的黑洞半徑大約是2.9千米,中子星大約是20千米左右,而白矮星則質量越小體積越大,按這個比例看大約是一顆白矮星,而且是比太陽質量還要小的恆星形成的白矮星,根據質量比大約是天倉五之類的,大約是太陽80%質量,後期形成白矮星之後跟這個新天體的質量差不多!

在這個新天體上,氣體會是一種什麼狀態?

如果它只是孤零零的一個天體,那麼它可能不會有任何發展,但假如它附近有一顆恆星或者一片巨大的星雲,那麼事情就好玩了!

白矮星會復活一般白矮星就是恆星最終歸宿,當然前提條件是這顆恆星單星,比如太陽未來就會形成一顆單星白矮星,未來也不太可能會有繼續發展,除非它闖入一片星雲!當然這個概率極低,而比較大可能是白矮星是另一顆恆星的伴星,比如天狼星A和B(白矮星),如果它們距離夠近(天狼星A和B太遠),當主星到了紅巨星時代膨脹時,它的部分外圍氣體將會落入白矮星的洛希瓣,此時白矮星將會吞噬主星的物質。

落入白矮星的物質可能會堆積,如果質量足夠,最終在可能在白矮星表面達到氫聚變的條件,甚至氦元素堆積後還可能出現氦閃,當然從一顆低質量的白矮星達到氦閃似乎有些困難,但理論上仍然是存在的!

而更高質量的白矮星吞噬過量的物質,超過錢德拉塞卡極限(1.44倍太陽質量),那麼其最終的命運將會是一次標準燭光的Ia型超新星爆發,因為白矮星吞噬物質的質量上限為太陽質量的1.44倍,所以這個超新星爆發非常標準,到了就爆,成了測定星系距離的標準燭光!

氣體的狀態當然大家關心的是氣體的狀態,其實在白矮星這顆天體周圍的氣體都已經是等離子態了,而靠近白矮星表面的則是簡併態,即電子會在原子核周圍很近的地方以簡併態出現抵抗坍縮的狀態,假如這些物質堆積仍然沒有出現核聚變反應,那麼從此處出發到外圍,會形成金屬氫狀態,液態氫狀態和氣態氫狀態!

各位放心,如果到了像太陽一樣級別的氣態天體,氫必定是佔絕大多數的,因為宇宙中氫的比例最高,其次是氦,再是其它元素。

但事實上如果形成如此龐大的天體,那麼內核附近會產生核聚變,以輻射壓對抗壓力,成為等離子態,游離了電子的原子核互相個碰撞形成核聚變將會產生巨大的能量,這是對抗引力壓縮的最好方式,所以在一顆早期恆星內部,除了原始內核外,簡併態物質比例並不高。

質量大就有定有大氣?

最後我們以土衛六為參考,因為地球10000倍引力的天體可能啥都不會形成,甚至它可能都沒有大氣,因為天體的引力大小並不是有無大氣的必要條件,比如火星大氣很稀薄,但直徑只有火星一半的土衛六大氣壓是地球1.5倍,所以引力和大氣壓並無直接關係,但人體受到的重力是直接相關的!

土衛六大氣層的暈輪效應

但理論上天體越大,形成氣態巨行星和恆星的可能性就越大,簡單的說,假如宇宙中有一堆沒有任何氣體元素的固態物質瀰漫,那麼最終它可能直接形成白矮星,甚至中子星或者黑洞,但更多的可能是形成一顆氣態行星,然後褐矮星,繼續紅矮星,最終黃矮星......甚至更大的藍矮星,藍巨星,超巨星!

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    很多老鐵一定想過月球的重力很小,輕輕一跳就能跳很高,而我們所在的地球,你可以把手臂伸直,可以很明顯的感覺到地球的引力在吸著你。即使你在使勁跳,你也不可能飛上二樓。我也是看《龍珠》才對重力概念有個初步的了解,我們先別說400倍的重力,如果地球增加一倍的重力會怎麼樣?
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    它是地球的6400萬億倍,如果地球也這麼大,人類會怎樣?即使我們所處的銀河系,對於整個可觀測宇宙來說,也是非常的渺小,而地球即使是放在太陽系當中,也算不上大,比如太陽系當中體積最大的天體太陽,體積是地球的130萬倍,所以在宇宙空間當中,我們可以輕易地看見,地球在太陽面前,顯示的太過渺小了,而在行星當中,木星的體積也要遠遠大於地球,地球在目前的面前,就如同一個小藍點,就體積來說,木星是地球的1300倍。
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    弱力和強力是作用於原子核內部的力,其中弱力是4種力中最弱的,但它的作用卻非常大,原子之所以會衰變,就是因為弱力導致的,正是弱力的存在,構成世界的物質才會那麼的豐富多彩。原子核是由帶正電荷的質子和中子組成,而把正電荷的質子和中子緊緊束縛在一起的正是強力,當兩個原子核靠近到原子核直徑的萬分之一時,強力就會發生作用。