木星大氣89%是氫氣,閃電強度是地球上1000倍,為什麼不會爆炸?

2020-12-05 火星科普

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地球是一顆典型的巖質行星,表面是固態的,主要成分是一些金屬和矽酸鹽。而木星的形態與組成完全不同於地球。雖然木星也是一顆行星,但它的成分更像恆星,與太陽差異不大。

木星大氣中89%是氫氣,10%是氦氣,另外還包含一些甲烷、氨氣、乙烷、水蒸氣等氣體。木星沒有像巖質行星那樣的固態表面,它的大氣層一直向下延伸5000公裡,差不多是地球直徑的五分之二。

隨著深度的增加,壓強會變得非常高,導致氫分子被壓縮成液氫。當壓強達到地球表面大氣壓的200萬倍時,氫分子將會被壓縮成具有金屬性質的金屬氫,電子變得可以自由運動。

既然木星濃厚的大氣層大都是氫氣,為什麼木星不會爆炸呢?

儘管氫氣是一種十分易燃的氣體,但燃燒還需另外兩個條件,一個是火源,還有一個是氧化劑。

木星上不缺火源。由於木星大氣層中含有水蒸氣,在木星內部熱量的驅使下,水蒸氣會逐漸聚集成雷暴雲,從而可以產生閃電。木星上的閃電非常強烈,其強度估計是地球上的1000倍。

另一方面,當一些彗星或者小行星靠近木星時,它們有可能會被木星的強大引力拉過來,與木星發生相撞,由此可以釋放出巨大的能量。在1994年,天文學家第一次觀測到了彗木相撞現象。

當時,尺寸為1.8公裡的蘇梅克-列維9號彗星撞向木星。在木星引力的作用下,這顆彗星解體為21塊碎片,它們以大約60公裡/秒的速度衝進木星大氣層。結果彗星完全燒毀,釋放出的能量高達6萬億噸TNT當量,這相當於當年投向廣島原子彈當量的3億倍,或者全球核武庫總當量的600倍。

儘管木星上不缺燃料和火源,但木星上缺氧化劑,這是木星上的氫氣沒有被點燃的原因。地球大氣中21%是氧氣,所以我們平時很容易點燃可燃物體。火箭發動機為了在沒有氧氣的太空中也能工作,需要自身攜帶氧化劑,常用的包括液氧、高氯酸銨、四氧化二氮。

但木星的大氣中幾乎沒有氧氣以及其他氧化劑,所以木星不會被點燃,更不會爆炸。不然的話,木星早就不存在了。同為氣態巨星的土星也是如此,也不會被引爆。

既然木星的成分與太陽很相似,為什麼太陽又能燃燒呢?

太陽所在進行的「燃燒」不是普通的化學反應,而是氫核聚變反應。在太陽上,氫分子在高溫下被電離,形成由氫原子核和電子組成的等離子體。氫原子核發生碰撞之後,能夠結合成氦原子核,在此期間損失的質量會轉變成能量,這就是太陽的能量之源。

儘管木星的成分類似於太陽,但木星的質量太低,沒有足夠的溫度和壓力來啟動核心的氫核聚變。理論上,只有讓木星的質量增加到現在的75倍,也就是恆星的質量下限,木星才能像太陽那樣「燃燒」起來。

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  • 木星大氣中絕大部分是氫氣,閃電比地球強1萬倍,為啥沒點燃木星
    木星大氣層中氫氣含量特別高,高層大氣中佔到了90%以上,整個大氣層中氫氣含量約為75%到80%,而氫元素在整個木星中的含量也特別高,至少在70%以上,這和太陽裡面的氫元素含量差不多,但是太陽卻是一個發光發熱的星球,那為什麼木星不是呢?
  • 木星大氣層有90%的氫氣,閃電比地球強1萬倍,為啥沒有點燃木星
    我們小時候就知道氫氣球不可以靠近明火,不然會爆炸,從中學的化學課上,我們也明確知道了氫氣是可以點燃的,當氫氣和氧氣發生燃燒反應的時候,會放出很大的熱量,之後會成為水蒸氣,但是當我們了解到木星的大氣層90%的成分都是氫氣的時候,我們可能會想像,木星有這麼多氫氣,為什麼沒有成為一個火球呢
  • 氫氣易燃,而木星上都是氫,我們能不能到那裡放一把火?
    木星是太陽系中第一大行星,木星的質量比餘下七大行星質量總和的2倍還要多,但其距離恆星還十分遙遠,如果木星的質量增加80倍,那麼才有可能引發核聚變燃燒起來,從而變成一顆恆星。木星上雖然都是氫,但無論我們怎麼放火,它都不可能燒起來。如果點一把火就能把木星點著,那木星早就燒起來了,因為在木星之上,時時刻刻都在點火。木星作為太陽系最大的氣態行星,其大氣層厚達數千公裡,木星大氣流動過程中所產生的摩擦是非常強的,而這就意味這木星上會出現頻繁的閃電,所以也有人戲稱木星為「雷電煉獄」。
  • 氫氣易燃,而木星上都是氫,我們能不能到那裡放一把火?
    那麼為什麼恆星可以熊熊燃燒,而木星卻不可以呢?因為木星太輕了。木星是太陽系中第一大行星,木星的質量比餘下七大行星質量總和的2倍還要多,但其距離恆星還十分遙遠,如果木星的質量增加80倍,那麼才有可能引發核聚變燃燒起來,從而變成一顆恆星。
  • 木星氫氣含量達90%,用火能點燃嗎?聽完科學家的解釋恍然大悟
    木星是一個富含氫氣的星球,其高層大氣中氫氣的含量佔到了90%以上,而整個星球中氫元素的含量也佔到了70%以上,它的氫元素含量都跟太陽差不多了。可能有人認為,氫氣是一種易燃氣體,遇火很容易發生爆炸燃燒。如果是這樣,那麼木星上含量如此高的氫氣,是不是就可以用火輕鬆將它點燃?它讓成為一個大火球。
  • 木星全身都是氫氣, 有可能爆炸燃燒嗎?
    當然不會。原因很簡單,地球上的氫氣會爆炸是因為存在著氧化劑(氧氣),氫氣遇到氧氣發生燃燒或者爆炸。但在木星大氣中則90%為氫氣,餘下的為氦氣和更少的甲烷、氨氣等等,根本就不存在任何氧化劑氣體,所以無論你用多大的流星都無法點燃木星上的氫氣。那麼木星上的氫氣是否會像太陽一樣產生核聚變呢?
  • 木星大氣全是氫氣,那麼整個地球的氧氣是否足以引爆木星?
    要想知道地球上的氧氣是不是足夠引爆木星,我們首先需要知道地球上的氧氣大概有多少。地球的表面覆蓋著一層大氣,大氣層的厚度大約為1000公裡以上,距離地表2000公裡的地方依然有氣體分子。在地球赤道上方17公裡以內集中了大約75%的大氣質量,大氣中氧氣含量大約佔21%,按5.1億平方千米的地球表面積計算,我們的地球大約含有不到25億立方千米的氧氣。如此多的氧氣對於我們人類、包括地球上的億萬生物來說是完全夠用的,但它夠不夠點爆木星呢?
  • 新發現木星有藍色閃電,如「跳舞的精靈」,最強是地球閃電上萬倍
    太陽系最強的閃電現象存在於木星上,科學家認為木星上大型閃電的電流強度相當於地球上最強閃電能量的,地球的大氣層厚度不過150~300公裡,木星的大氣層卻達3000~5000公裡,是地球的20~30倍。地球大氣層的總質量大約有6000萬億噸,相當於地球總質量的百萬分之一,但是木星的大氣層卻相當於三個地球的質量,也就是說大約是地球大氣層總質量的300萬倍,這樣龐大的氣體量中出現的閃電,當然要比地球上的閃電大得多了。
  • 木星上全是氫氣,如果起了火星,是不是會引爆木星呢?
    文/行走天涯木星上全是氫氣,如果起了火星,是不是會引爆木星呢?在太陽系內總共是有8大行星存在的,每顆行星負責的作用都是不同的,當然,若不是因為地球上運出了生命萬物的話,可能其他星球和地球也並無任何相關聯的關係,就拿太陽系內的主導者太陽來說,地球無法失去太陽,因為太陽會散發光和熱到地球上,同樣地球上的生命存在的重要因素之一也離不開地球的守護者,那便是木星了!
  • 流浪地球裡點燃木星真可能嗎?木星真能被點燃?西瓜視頻為您解密
    還記得2018年火爆上映並叫好又叫座的國產影片《流浪地球》嗎?在影片中吳京飾演的劉培強在地球即將撞向木星而毀滅前,駕駛著空間站配合地球的行星發動機噴口火焰,點燃了木星,利用木星爆炸的反推力將地球推回到了流浪的正確軌道上,當時那種震撼場面至今想來依然動人心魄。
  • 木星發生藍色閃電,像「精靈」在跳舞,威力是地球閃電的上萬倍!
    在炎熱的夏季總是伴隨著強烈的暴雨,當暴雨傾盆而下的時候,也會伴隨著數道閃電,閃電是地球上常見的自然現象,其他的星球也會出現暴雨和閃電嗎?實際上閃電並不是地球的專屬,在八大行星中,雖然只有水星是沒有閃電現象的,但是其他的7顆行星都會產生閃電。
  • 奇怪,木星閃電的起因竟和地球上的幾乎一樣
    NASA / JPL-加州理工學院 / 西南研究所 / 朱諾相機人們一直以為,木星上的閃電和地球上的很不一樣。1979年旅行者1號的飛掠,讓人們對木星閃電的成因產生了懷疑。因為探測器在無線電波段上收到的閃電信號和地球閃電產生的信號特徵不一致。但根據近日《自然》雜誌上的一篇文章,木星閃電實際上和地球閃電大同小異。這一發現是由朱諾探測器作出的。
  • 木星上充滿著氫氣,人類目前的科技水平有能力前往點燃木星嗎?
    我們看看木星的條件,有可燃物氫氣,但沒有氧氣和氧化劑,也沒有無氧燃燒的物質存在,怎麼燒的起來呢?《流浪地球》這部科幻電影有過這樣描述:當逃亡的地球被木星巨大引力拉扯,即將墮落到洛希極限(引力潮汐導致天體破碎的臨界點),被木星強大的引力潮汐所撕裂的危急關頭,人們依靠點燃木星爆炸的衝擊波,把地球推出險境。
  • 木星上滿是氫氣,為什麼點不著火?幸虧點不著,不然地球要遭殃
    去年一部《流浪地球》讓國人再次看到了國產科幻電影的希望,這部電影無論是在故事情節還是特效製作上,都算是精良之作。也就是說,木星是無法被點燃的,很多朋友對此會產生疑問,木星中含有大量的氫氣,為什麼無法被點燃呢?一般的燃燒反應至少需要兩個條件,一是火源,二是氧化劑,缺一不可。以地球上最常見的燃燒反應為例,都必須在火源和催化劑的幫助下才能夠點燃,而催化劑一般是氧氣。根據科學家們長期的研究發現,木星的大氣中有接近九成的氣體是氫氣,剩下的是氦氣、甲烷、乙烷等氣體的混合。
  • 木星上都是氫氣,向它噴火會點燃木星嗎
    我們經常在科幻電影或者科幻小說中看到這樣一個場景:人類航天探測器在將近兩年的飛行中終於抵達了太陽系最大的行星——木星,它的大小相當於1300顆地球。它的79顆衛星也是相當壯觀,有的都比地球還大。但是當太空飛行器試圖降落在木星上的時候,災難發生了。太空飛行器通過點火產生發反作用力來減緩自己的速度。
  • 為什麼木星會下鑽石雨?
    事實上,不光是木星會下鑽石雨,天王星、海王星、土星同樣也會下鑽石雨。這是怎麼回事呢?天王星和海王星以及土星和木星大氣中,都含有甲烷。強閃電可把甲烷變成煤灰型態的碳,煤灰在沉降的過程中固化成石墨,然後在高溫高壓的作用下,變成鑽石,這便是鑽石雨的由來。
  • 木星是顆氣態星球,如果把木星上的氣體都吹跑了,木星還有嗎
    ,而在液態氫的下面又是金屬氫,金屬氫的內部有一個巖質內核,當然,木星的內部壓力很大,即便在木星大氣層的下方,壓力也遠遠高於我們地球表面的大氣壓力,因為在木星大氣層的底部,氫氣都已經被壓成了液態。木星的大氣層主要由氫氣和氦氣構成,假如有一種力量能夠將木星的大氣層全部吹走的話,實際上木星的液態氫又會迅速蒸發成木星的大氣層,因為這些液態氫失去了來自大氣層的壓力,很快就會變成氣態,而由於木星的強大引力,這些氣體並不會散逸到太空中
  • 原來太陽系最大的氣態行星「木星」,也會像地球大氣一樣產生閃電
    木星大氣中奇特的「淺閃電」比如,我們地球是一個平均半徑約為6371千米的固態行星,實際上在地球表面以外,還包裹著一個厚度達不同行星的大氣層,大氣成分差異巨大,我們地球大氣層的氣體組成主要是氮氣和氧氣,此外還有水汽、二氧化碳、氬氣等氣體,我們所見到的所有雲雨等天氣現象都發生在大氣層中。此外,我們也經常會看到大氣中的放電現象,也就是「閃電」,那麼在太陽系其他行星上也會有閃電現象嗎?
  • 原來太陽系最大的氣態行星「木星」,也會像地球大氣一樣產生閃電
    不同行星的大氣層,大氣成分差異巨大,我們地球大氣層的氣體組成主要是氮氣和氧氣,此外還有水汽、二氧化碳、氬氣等氣體,我們所見到的所有雲雨等天氣現象都發生在大氣層中。此外,我們也經常會看到大氣中的放電現象,也就是「閃電」,那麼在太陽系其他行星上也會有閃電現象嗎?
  • 木星面積是地球的121倍,如果在木星上買房,是什麼樣的體驗?
    隨著時間的推移,這顆彗星最終在1994年7月17日襲擊了木星,要知道這次撞擊的威力相當於20億顆廣島原子彈同時在木星表面爆炸,釋出了40萬億噸TNT當量的能量,不得不說的是這場爆炸產生的巨大能量不僅改變了木星表面大氣層的成分,還留下了4個比地球大、直徑高達幾萬公裡的大氣坑,你知道嗎?