假如一個太陽大小的冰球與太陽碰撞,將會發生什麼?

2020-09-20 今晚就來咯

很明顯,這是一個試圖熄滅太陽的騷操作,我們先不論這太陽大小的冰球是否存在,單獨從理論上來分析看看這太陽被這個冰球撞擊後會發生什麼?

太陽是怎麼樣發光的?

早先連科學家都認為太陽就是燒煤的,但計算了下地球單位面積的輻射強度和太陽之間的距離,發現不太可能啊,因為古生物學家發現化石都很久了,這煤不經燒,後來又認為是引力坍縮能和小行星撞擊,同樣也不可能持續提供那麼久的能量!

還好科學的發展,讓科學界知道了太陽上產生能量的方式是核聚變,最早1920年英國物理學家愛丁頓就提出了太陽從輕核聚變的方式中獲得能量,而伽莫夫和漢斯貝特則完善了這一整套核聚變的理論,因此太陽從核聚變中獲得能量已經坐實。

史瓦西則計算太陽物質與壓力的狀況得以了解太陽的大致結構,分成對流層和輻射層以及內核,太陽的核聚變則發生在內核,以輻射的方式穿透到對流層,再以對流的方式到達太陽表面,而太陽表面一個個米粒組織就是一個對流胞,而太陽整個就是一個等離子球體,但在太陽內核,則是幾近於白矮星物質的太陽內核,因為聚變產生的輻射壓而被支撐不至於坍縮。

太陽被撞擊後會怎麼樣?

這是一個有趣的問題,這有幾種可能,一種是被撞到分崩離析,最後熄滅,另一種是合成一個更大的太陽,到底是前者還是後者,我們來簡單做個分析!

首先這個太陽大小的冰塊會是什麼?

我們知道組成太陽的物質絕大部分都是氫,還有少部分氦以及其它微量元素,形成一顆恆星最小質量大約是太陽的8%,這就是紅矮星的肯看,那麼一顆太陽大小的水球是太陽質量多少倍呢?我們來算算:

太陽的平均密度大約是1400千克/立方米,比水略大一些。

因為太陽從外到內密度是提升的,所以它的內核密度極大,那麼水球呢,假設它是均勻結構,那麼大約是太陽的70%左右,天文學家會告訴你,這早已超過了恆星的門檻,所以它將成為一顆恆星!但問題是水又不是氫,它也能核聚變?

上圖用催化劑,暴力方式是極致加熱

其實並不是,因為水的化學式是H2O,兩者的體積比是大約是2:1,質量比為1:8,所以這1/9都是氫元素?這是因為水會在高溫下裂解為氫氧,這個溫度超過2000度就差不多達到要求了,所以在這顆水球的內核早已因引力坍縮能而超過2000度,甚至達到了上千萬度和上千億個大氣壓,所以裂解出來的氫元素早已開始核聚變,所以它就是一顆70%太陽質量的恆星!

兩顆恆星相撞的結果是什麼?

大麥哲倫星系的蜘蛛星雲有一顆人類迄今為止發現的最大質量恆星,R136a1,它的質量超過了太陽的256倍,而天文學家認為超過150倍太陽質量的恆星很難存在,因為愛丁頓極限存在,恆星的輻射壓將會超過引力,而導致這顆恆星物質大量丟失,根本不可能繼續成長!

但R136A1事實上是存在的,而且質量通過反覆觀測並沒有問題,因此它最大的可能是兩顆恆星合併的,如何合併?最簡單暴力的方式相撞即可,所以一顆和太陽差不多大小的恆星撞擊下,它們可能會經歷地獄一般的過程解體和重新聚攏的過程,但最終變成一顆更大的恆星,這顆1.7倍太陽質量的恆星,比天狼星略小,但它的宜居帶,至少地球位置可能有點熱得受不了了!

天狼星和太陽

即使一個真正的冰球相撞,它最最終還是會形成一顆更大的太陽

因為撞擊可能會導致解體,但解體後的物質會重新在引力作用下聚集成型,而加入了大量物質的恆星將比之前更大,它同樣會變成一顆更大的恆星!

據說月球就是撞擊後的物質重新聚集在一起形成的!

相關焦點

  • 當太陽與一個和它一樣大的冰球發生碰撞時,將會發生什麼?
    太陽像個大火球,這是我們從小就一直有在用的比喻。太陽真的是火球嗎?如果往太陽裡倒足夠多的水,能不能把它澆滅呢?如果一個太陽般大小的冰球與太陽發生碰撞,將會發生什麼可怕的事?然而事實是撞擊太陽可能只是增加了更多的燃料,使它的亮度增大,更加耀眼而已。水分子通過一系列的核反應從而轉化成了等離子體,這比冰轉化為等離子體需要更多的能量。
  • 如果一個太陽大小的冰球與太陽碰撞,將會發生什麼?
    用一個更貼切的比喻,將水倒在太陽上就像……當核電站的核心放置在比它大很多的水箱裡面時,核電站一直在不停工作著的狀態。太陽的和它的工作方式差不多, 只是太陽的核能是另一種形式(聚變而不是裂變-即將兩個或多個原子聚合在一起而不是將它們分裂開)。如果不考慮其它副作用的話。
  • 和太陽一樣大的冰球,如果撞擊太陽會導致什麼樣的後果?
    目前我們的太陽正值壯年時期,短時間來看太陽所提供的光度和熱量十分穩定,不過在大約10億後由於太陽的升溫,地球上海水將被蒸發甚至沸騰,屆時地球上的所有生命將會滅絕。大約70億年後,太陽將膨脹成一顆紅巨星,吞沒水星和金星,我們地球很有可能在這場災難中倖免,但是當太陽變為白矮星以後,地球的軌道會因為引力輻射發生衰減,直到10^26年後撞向太陽的屍體,地球毀滅。
  • 地球的生存周期取決於太陽,太陽能量消失地球就會變成冰球?
    科學家指出影響地球壽命的因素有很多,比如說太陽的核聚變影響,太陽的不穩定性可以影響地球上的氣候條件和水的存在狀態。影響地球壽命的第二因素就是由於人類自身的發展,對於地球一直是索取的狀態,而從來都不顧及一下地球的存在狀態。如果人類再一次進行戰爭,那麼核戰爭將會讓地球全部的毀滅,從而加速它的滅亡速度。最後一個因素就是在宇宙當中不同的天體都處於一種運動的狀態,而不規則的運行隨時都有撞擊地球的可能性。
  • 假如地球被太陽潮汐鎖定,永遠以同一面對著太陽,會是什麼狀況?
    在地球上的我們永遠都只能看到月球的正面,這並不是什麼精巧的設計,而是因為潮汐鎖定造成的。簡單地講,這種現象的產生,是因為月球在不同部位受到地球引力的大小不一樣,具體表現為距離地球越近的部位,受到的引力就越大,這樣就會對月球的自轉運動造成一個阻力,久而久之,月球就被地球潮汐鎖定了。
  • 如果另一個太陽進入我們的太陽系,會發生什麼?
    如果另一個太陽進入我們的太陽系,會發生什麼?1908年,一顆落在西伯利亞的小行星大約摧毀了8萬棵樹木,作用範圍達到37公裡,7萬年前,一顆質量很小的紅矮星曾與奧爾特雲擦肩而過,距離最近時僅為0.8光年,之後,這顆紅矮星朝著相反的方向折返而去,因此沒有為太陽系帶來太大的變化。
  • 假如太陽突然熄滅,留給人類的時間會有多少?
    太陽其實是一顆恆星,它之所以放出光和熱其實是由於太陽內部不斷的核聚變,但是太陽內部的氫也有消耗完的一天,核聚變也有停止的一天,因此太陽也是有壽命的,只不過距離太陽死亡還有非常遙遠的距離。因此我們現在仍然可以享受著日出東方,日落西山的風光。不過,科學界免不了一些腦洞大開的研究學者,有人就提出了一個假設:假如有一天太陽突然熄滅了或消失了,地球會發生什麼?留給人類的時候還會有多少?
  • 假如沒有了太陽,按照人類現有的科技水平,我們還能存活多久?
    人們在平時或許意識不到太陽的重要性,但大家要知道,沒有太陽給地球提供穩定的溫度輻射的話,地球或許就會變成一個打冰球,就不適合人類居住了。人類總是以為,自己現在的科學技術已經很厲害了,即便沒有太陽,也依舊可以生存下去,卻不知道,失去太陽後,人類將會面臨眾多難題。
  • 如果明天太陽爆炸的話!將會發生什麼?
    當然,在這一切發生之前,我們都會遠走高飛離開這裡,但是儘管如此,你能想像得到太陽在你眼前爆炸是一種什麼樣感覺嗎?那時我們會以超新星的名字來命名它,你可能會認為太陽爆炸將是我們在這個世界上所見過最壯觀的焰火表演。但在現實生活中,你可能什麼都看不到。
  • 地球突然停止自轉,將會發生什麼?
    2019年,科幻電影《流浪地球》中設定了這樣一個情節:太陽正急速衰老,地球和內太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救,人類建造了上萬座行星發動機,用於推動地球,逃離太陽系,飛往4.2光年外的比鄰星。但是,逃離太陽系的先決條件是迫使地球停止自轉。影片中的這個設定充滿科幻元素,地球是否會停止自轉也引起了人們的好奇。
  • 假如太陽消失了,地球上面的溫度還能保持多長時間?
    假如太陽消失了,地球得不到能量的供給,那麼必然的結果就是地球會降溫,並最終會形成一個「冰球」,但這個降溫是需要時間的。 為了說明這一點,我可以看一下這個假如4個月沒有太陽的話,50米深度內的混合層海洋模型和0.2攝氏度/米的深水失效率的天氣研究和預報模型。
  • 假如突然掉進太陽,將會發生什麼樣的悲劇
    再掉進太陽瞬間你成功接近了日冕層,這是太陽大氣層的最外圍區域,而且所拋射出的太陽風更是除太陽核心以外最熱的部分,溫度甚至高達1000萬攝氏度。,你成功穿過了太陽大氣層,並開始接近太陽的內部區域對流層,此時的溫度大約為6000攝氏度,而層內的氫與電子正不斷發生著化學反應,並造成周圍氣體比熱迅速增加,這一現象破壞了流體靜力學平衡,引起了氣體的升降,從而形成了壯觀的對流柱。
  • 星系碰撞,太陽膨脹,人類存活的三大可能性是什麼?
    在幾十億年後,仙女座與銀河系發生碰撞的時候,人類要麼不再存在,要麼已經高度進化。人類可能會將這一場星系碰撞視為探索新星系的一次大好機會。星系碰撞這次碰撞可能不是銀河系的第一次星系合併,也不會是最後一個。然而,與仙女座的碰撞有可能是銀河系第一次在星系合併中處於規模較小的一方。
  • 離太陽最近的恆星是比鄰星,假如它靠近太陽會發生什麼?
    我們今天看到的太陽系,有一顆太陽和八大行星,然而中國民間流傳著后羿射日、夸父追日的神話故事,這些生動的故事情節真的只是人們想像出來的嗎?太陽系以前是什麼樣子的呢?隨著天文觀測技術的進步,科學家能夠更仔細地觀察我們所處的太陽系,發現了許多出人意料的現象,比如,有些矮行星不按尋常軌道運行,幽靈般的第九大行星至今沒有現身……科學家為了解釋現在看到的這些奇異現象,也十分想了解太陽系在很早以前都經歷了什麼。
  • 假如地球停止轉動,將會發生什麼?科學家:飛沙走石,排山倒海
    好奇的小夥伴們不禁在想,如果地球停止運動,地球將會處於什麼狀態呢?我們暫且把地球停止運動分為以下兩種情形。首先,假如地球完全沒有自轉,只是以現在的速度繞太陽公轉的話,那麼地球一面朝向太陽的時間將長達半年之久,也就是半年的白天
  • 宇宙中最大的恆星:盾牌座UY,假如它替換太陽,地球會發生什麼?
    盾牌座UY是一個奇葩,它是當前觀測到的最大恆星,但它的質量卻不是最大的,為什麼宇宙中會形成這樣的恆星?用它來替換太陽,太陽系又會發生什麼?為什麼宇宙中會有盾牌座這樣的奇葩恆星?盾牌座UY的半徑大約是是太陽的1,708 ± 192倍,儘管其體積大到令人髮指,但它的質量卻只有太陽的7-10倍,為什麼會存在這種超級虛胖子?
  • 假如太陽被參宿七取代1秒鐘,地球上將會發生什麼?
    有人提了一個問題,假如太陽被參宿七取代1秒鐘,地球上將會發生什麼?
  • 冰火兩重天,假如地球被太陽潮汐鎖定了,會發生什麼?
    現在為你闡述如果地球被太陽潮汐鎖定將發生什麼?有沒有想過我們為什麼只能看見月球的一側?那是因為月球離地球太近以致月球面對我們的一側受到了地球更強的引力,且月球自轉一周的時間與饒地球公轉一周的時間一樣長,這就使月球被地球潮汐鎖定。
  • 如何測量月球與太陽的大小?
    我們把這個叫做天球:一個巨大的球體,地球是它的中心,星星似乎在上面。(古代的天文學家也有同樣的問題,他們認為所有的星星都是固定在這樣一個球體上的,因此離我們的距離都是一樣的。我們現在知道,情況絕對不是這樣的,這只是我們視力差的結果。)因此,當我們看天空時,我們唯一能測量的就是角度大小和角度距離。
  • 將一顆比太陽大十倍的恆星壓縮,人造一個黑洞,會發生什麼呢
    提一個問題,如果把一群物理學家,一個箱子一根繩子,還有一個黑洞,一起關在屋子裡面會發生什麼,答案是他們可能利用黑洞能量點亮整個地球,黑洞是宇宙最神秘也是最危險的天體之一,但是人類能不能想辦法利用黑洞,或者如果我們可以建造一個黑洞,我們可以用它做點什麼呢?