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?

2020-12-21 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!

相關焦點

  • 如果一個比地球大10倍的星球存在生命,將是什麼樣子?
    題主描述得比地球大10倍的星球,是好幾種「大」法。第一種直徑比地球大10倍,第二種體積大十倍按照目前碳基生命的誕生標準,生命很有可能會出現在巖石結構的星球,比如地球或者土衛系列。所以這個問題我們暫且把這類星球看成巖石結構的行星,恆星暫不考慮!第一種:一個直徑比地球大10倍的巖石行星其結構也是由矽類化合物構成。那麼它的體積就是地球的1000倍。在引力的作用下,體積是1000倍的地球時,其密度遠大於目前的地球,質量將呈指數級增加。
  • 金星和土衛六質量比地球小,氣壓卻比地球大,為什麼會這樣?
    我們知道,溫度越高,氣體分子活動越激烈,散逸速度也就越快,這樣,小重力的水星就更難束縛住大氣了,所以水星只有非常稀薄的大氣,相當於地球表面上空500千米高度的大氣濃度,也就是不到地球表面密度的1000億分之一。但行星大氣的濃密或稀薄,還與大氣生成過程和磁場有密切關聯。如果一顆行星在誕生早期,本來就沒有大氣或大氣很稀少,即便行星引力再大,又有什麼用呢?
  • 如果地球引力消失5秒,會發生什麼?
    也可能你會想逃脫引力,騰空而起,飛上雲端!但如果你知道沒有地球引力的後果之後,就絕對不會再這麼天真了。如果地球的引力消失五秒,我們就會出現全體失重的狀態,並不是你想像中那樣可以漫無目的地漂浮在空中,相反,你會像風滾草一樣快速在空中翻滾。
  • 引力與自轉有關係嗎?如果地球沒了月亮的引力,你我還會存在嗎?
    引力大小在天體表面表現為重力大小。地球的質量為5.965*10^24kg,也就是約59.65萬億億噸;月球的質量為7.349*10^22kg,也就是約7349億億噸。地球質量是月球質量約81倍,地球的引力當然就比月球大很多了。
  • 如果給羽毛施加一個永不消失的上升動力,它可以擺脫地球引力嗎?
    其實這樣問題主要涉及這樣一個問題,就是飛機到底能不能從地球飛到太空中去?平時我們看到很輕的羽毛、氣球、垃圾袋都能夠掙脫地球引力束縛飛到空中,而飛機的動力那麼強,速度那麼快,飛行能力比羽毛、氣球和垃圾袋強多了,飛機難道不可以飛到太空中嗎?太空梭答案是不能的,主要有兩個原因。
  • 如果木星變成第二個太陽,地球會怎麼樣?人類會完蛋嗎?
    還有,地球的白夜會變得更長,夜晚會變得更亮甚至消失,我們很難再看到星星。02那麼如果木星質量不變,只是發光發熱會怎樣?不過假設嘛,假設又不犯法,我們假設一下,一天,一個路過太陽系的外星高級文明,看到了我們的木星,被木星那美麗的大紅斑吸引,順手之下,用他們遠超人類想像的科技水平,把木星變成了一個質量不變但可以像恆星一樣發光發熱的行星級恆星(沒這個詞,我編的)。如果是這樣,會對地球有什麼影響嗎?
  • 地球上的水會「逃」出地球「奔」向太空嗎?
    我們都知道,由於地球引力的作用,處於自由落體狀態的物體總是下落,因此地球上的固體水和液態水很難「逃離」地球。但由於蒸發、植物蒸騰或冰雪升華等原因,地表水會進入大氣,水汽密度低於空氣,水汽往往在靜止的空氣中上浮。我們可以看到,水滴非常小,靠近氣態水的白色蒸汽上升而不是下沉。那麼,水蒸氣會一直上升並從地球逸出嗎?
  • 如果太陽沒有引力,地球會不會持續下墜,跌入宇宙深淵
    沒有人能夠給出答案,甚至在銀河系中有多少個星球,到現在都是一個未知之數。宇宙的浩瀚,讓我們深刻認識到地球與之相比是多麼的渺小,而人類與整個宇宙相比,就更顯得有些微不足道。不過當我們抬頭看天空的時候,腦海當中有時還是會冒出一個奇怪的想法,天空中的繁星為什麼不會掉下來?
  • 如果在地球上的體重為70公斤,那在其他星球的體重還是70公斤嗎?
    由於水星的重力小於地球的重力,所以當我們跳躍時,會跳得更高和更遠。計算你在水星上的體重公式:體重除以2.646。例如:如果你在地球上的體重為70公斤,那在水星上你的體重就相當於26.4公斤了。打一個比方,這是一種減肥的好方法。2.金星從質量上講,金星與地球相似,所以你不會對自己的負重而感到很輕鬆。
  • 如果沒有引力,地球會不會飛向太陽?
    往往當看到太空中的天氣時都會讓人有種錯覺,為什麼看到的天體都是漂浮在太空之中,他們不會掉下去嗎?如果掉下去會掉到哪裡?首先一點,這個問題是以我沒在地球的嘗試為出發點的,畢竟在宇宙的空間中是沒有方向之分,所以也就不存在上和下。
  • 氣體有可能變成固體甚至金屬嗎,什麼條件下會發生相變?
    研究預測,土星核心有一個半徑1萬公裡的巖石內核,上面包裹著5000公裡的冰層,冰層上面包裹著8000公裡厚的金屬氫,再上面就是液態氫。這些星球雖然金屬氫泛濫,但卻似乎與人類無關,至少在可預見的未來,人類無法在木星土星上落腳。如果到了有能力在木星上開採金屬氫的那一天,或許人類的科學水準早已經摒棄了用金屬氫的時代。
  • 地球上的樹木可以無限高嗎?其它星球上樹木高度與哪些因素有關?
    我們舉例來說明:把一塊乾淨的玻璃片,浸入水中,再次取出來時,我們會發現玻璃表面上會沾上一層水,這種液體附著在固體表面上的現象,叫做浸潤。反之,如果液體不附著在固體表面的現象,我們叫做不浸潤,例如,水銀對於玻璃,水對於石蠟,都是不浸潤。這裡我們只討論水對於植物維管的浸潤現象。為什麼會出現浸潤現象呢?它的原理是什麼呢?
  • 地球是一個海洋的世界,跟其它星球相比,水資源如何?
    從太空中看地球,我們會發現,這真的是一個非常美麗的世界。地球的外表呈現一種美麗的藍色光輝,所以我們稱地球為藍色星球。為什麼地球會是藍色的?一個主要的原因就是因為表面有著大量的液態水資源。地球表面有71%的面積被海洋覆蓋,而陸地的面積則只有29%,站在地球上你可能感覺不到陸地和海洋面積的巨大差距,可如果站在太空中,你就會看得非常明顯。人類生存的陸地被海洋隔開,形成了五大板塊,如此廣闊的海洋,讓地球看上去就是一個水的世界,很多人稱地球也為水球。那麼地球的水資源放在宇宙之中,還能夠稱得上是富水星球嗎?
  • 26年前的彗星撞擊木星事件,如果沒有木星阻擋,地球會怎麼樣?
    蘇梅克-列維九號在接近木星時,受到木星強大引力的撕扯作用,在還沒有撞擊到木星時,就先碎裂成了21個碎塊,然後這些碎塊以大約每秒60公裡的速度,依次向木星飛去。在到達木星大氣層外圍時,逐漸產生了明亮的光斑,那是彗星核與木星大氣層劇烈摩擦的結果。
  • 其它星球布滿撞擊坑,為什麼地球上卻很難看到?
    每年進入地球大氣層的小天體數以萬計,但至今地球上已證實的大大小小的隕石坑一共200個左右。這和月球比起來,根本不在一個數量級。地球受到撞擊的概率其實不比其他星球少,而在地球上留下的撞擊坑卻比較少,也沒有那麼明顯。導致這種現象的因素有很多,我們就從外因和內因兩大方面來分析一下這種差異現象。
  • 如果太空人降落海王星會怎樣?
    海王星的大氣壓很大,約是地球的100倍。這相當於不攜帶任何設備,潛泳到1000米以下的海洋深度,而目前人類不攜帶任何設備,可以潛泳最深的深度還不到100米。如果太空人沒有穿著太空衣,那麼太空人的肺部將會因為體內與體外氣壓差異過大導致肺泡縮小,導致人類無法向外吐氣,也無法呼氣(即使呼吸,也沒有氧氣)。
  • 除了地球之外擁有海洋的星球,不過那裡的海比較奇怪
    序:你知道嗎,除了地球,在宇宙之外還有存在海洋的星球。而且那裡的海很特別,而且不止一個。本篇我們介紹三個奇怪的星球,遍布甲醛海洋的土衛六,到處焦油的熱木星,還有遍布淤泥的超級地球。它有大氣層的保護,而且還有雨、季節和海洋,雖然和地球相似但那個不是水,它是液態天然氣,這裡的天然氣比我們地球的油氣儲量多幾百倍,土衛六的土壤中存在有機成分,但溫度極其寒冷,低到零下300度,即使有水的存在,也會像石頭一樣堅硬。在這樣的環境中,甲烷以液態的形式存在,甲醛就像地球上水,代表著這個星球獨特的存在。
  • 1毫米大小黑洞來到地球毀滅過程會是怎樣的?
    黑洞再小,也改不了它們好吃的本性。也就是說一個3397公裡半徑火星壓縮為0.9毫米半徑的球,就成了黑洞。如果是火星接近地球,當然會碰撞,也是驚天動地的。45億年前地球形成初期,就是因為一顆火星這樣大小的天體與地球發生了碰撞,撞歪了地球自轉軸,撞出了一個月亮。正是這一撞才給地球孕育生命創造了條件,這是題外話,在此不展開說。
  • 指甲蓋般大的黑洞,能吃掉地球嗎,過程會是什麼樣子?
    而現在發現的黑洞,都是大質量恆星爆發後形成的,形成這些黑洞的原恆星一般要在40倍太陽質量以上,演化後期發生超新星大爆炸,會在核心留下一個太陽質量3倍多的黑洞。或者中子星達到了奧本海默極限,也就是約3個左右的太陽質量,才會坍縮成一個黑洞。現在宇宙中發現的黑洞最小的也在3倍太陽質量以上。黑洞的極端性質。
  • 生物體型能像銀河那麼大嗎?
    有趣的想法不僅需要複雜的大腦,還要有足夠的時間來表達。神經傳輸的速度大約為每小時300千米,說明信號在人腦裡的傳導時間約為1毫秒。人類的一生要發生2萬億次信息傳導(並且每一次都會被豐富且大規模平行的計算結構有效放大)。如果我們的大腦和神經元都增大到現在的10倍,並保持壽命和神經信號傳導速度不變,那麼我們的一生的思維總量就會減少十分之九。