太陽有多大?假如太陽是一顆宜居行星,週遊世界有多難?

2020-12-23 科學信仰孫晨

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週遊世界,這可能是每個人都有的夢想,而且這個夢想可以追溯到數千年以前,在現代科學尚未誕生的歲月裡,便有很多人以週遊世界作為自己畢生所追尋的目標,然而無論是在古代,還是在現代,從未有一個人走遍了地球上的每一個角落,在每一寸土地上留下自己的足跡。

當然,如果我們將週遊世界的定義放寬,無需走遍每一寸土地,在現代化交通工具的加持下,想要完成週遊世界的夢想還是完全可以做到的,畢竟地球的表面積不過5.1億平方公裡左右。對於每小時800公裡的民航客機而言,在赤道地區繞行地球一周也不過需要50個小時左右,如此看來,地球也不是太大。地球是太陽系中一顆普通的巖質行星,而太陽系中最大的天體就是太陽,太陽有多大?它佔據了太陽系物質總量的99.86%。

從距太陽約1.5億公裡的地球上來看,太陽不過如同一顆彈珠,大小與月亮等同,但實際上太陽之大是地球無法企及的。

但從數據上來看,我們難以領略太陽的大,所以讓我們來進行一個假設,假設太陽是一顆宜居行星,而我們就生活在這顆宜居行星之上,那麼我們是否還有希望完成週遊世界的夢想呢?

太陽佔據了太陽系物質總量的99.86%,所以它自然要比地球大得多,太陽的表面積約為6.09x10∧12平方公裡,如果和地球的5.1億平方公裡相比,它是地球表面積的12000倍。在地球上尚且無法走遍每一寸土地,在表面積為地球12000倍的太陽上就更不可能了。那麼乘坐民航客機繞行太陽一周需要多長時間呢?

太陽的直徑大約為139.2萬千米,相當於地球直徑的109倍,所以計算可知太陽的周長大約為437.5萬千米。

對於每小時800公裡的民航客機而言,繞行太陽一周所需的時間約為5468個小時,也就是227天。但是飛機不可能連續飛行將近8個月,所以算上檢修和加油的時間,進行一次環球飛行的時間約為1年。看來,在現代化交通工具的加持下,即使地球像太陽一般大,想要完成環球飛行也並不是什麼難事。

人類仍然能夠進行環球飛行,但並不代表人類的生活不會發生巨大的變化,因為我們不可能總是花費幾個月的時間乘坐飛機往返於世界各地,如果是選擇火車或汽車等交通工具,花費的時間就會更加漫長,所以人們將會被限制在一定的生活範圍之內,遠距離地區之間,人們很難實現互通。

當然,這一切都只不過是一個假設,如果地球真的像太陽一般大,那麼恐怕根本沒有生命可以在這裡存活,單憑一個重力加速度就足以使我們被自己壓死。

讓我們計算一下,如果地球和太陽一般大,重力加速度會達到何種程度。通過計算可知,太陽的體積約為地球體積的130萬倍,所以若太陽是一顆和地球一樣的巖質行星,那麼質量也將是地球的130萬倍,根據公式g=MG/R∧2計算可得,太陽的重力加速度將為地球重力加速度的109倍,也就是說我們每個人的體重都會超過萬斤,在這樣的星球上不要說活動了,連活著都不可能。其實最為重要的並不是人能夠在這樣巨大的行星上生活,而是如此巨大的行星根本就不可能存在。

行星和恆星的最主要區別是什麼呢?就是質量。

恆星能夠發光發熱是源於內部的氫核聚變,而高溫高壓是點燃氫核聚變的必要條件,行星之所以不能夠發生氫核聚變就是因為壓力不夠,而壓力不夠的原因則是因為質量不足。一般認為,當一顆行星的質量達到太陽質量的7%以上便可能點燃內部的氫核聚變,從而變為一顆恆星,所以木星是太陽系中最具潛力的行星,質量只需要再增加80倍就可以滿足成為恆星的必要條件了。

所以說,如果地球變得和太陽一樣大,不僅不會是一顆宜居行星,甚至於根本就不再會是一顆行星,在高溫高壓的作用之下,它內部的氫核聚變將被點燃,從而變為一顆發光發熱的恆星。當然了,這些都不會發生在現實之中,因為太陽已經佔據了太陽系物質總量的99.86%,所以即使太陽系中其它所有天體都融合在一起,距離成為恆星也還差得遠。

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