一個一光年直徑的星球是個什麼樣的世界

2020-05-20 靈西居

在很多的科幻作品,以及一些其他作品當中,光年都是一個頻繁出現的詞;甚至可以說這些年來這個詞都已經快被用爛了。

首先要理解一個誤區,「年」雖然是一個時間單位,但是「光年」卻並非是時間單位,它是一個長度單位;正確的解釋是「光在真空中前進一年的距離」。

那麼我們先來了解一下,光前真空中進一年的距離到底是多長。

光的速度約為每秒 30萬千米(每秒299,792,458米),一年的時間是31536000秒;根據距離=速度X時間,可以得出1光年為9,460,730,472,580,800米,約為9萬4千6百零7億公裡。

通常意義上我們所理解的星球都是行星,就是類似於地球這樣的星體。

也就是說這一個行星的直徑是9.4607萬億公裡,體積是443.37217651775立方億公裡。

對於這一連串的數字大夥肯定沒有什麼概念。

為了加強這個天文數字的概念,我們可以來看幾張對比圖。

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人和汽車的大小比對

一個成年人的平均身高約為170cm,一輛家用轎車的平均車長約為4米。

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這是我們的偉大母親

一個擁有960萬平方公裡,東西相距約5000公裡的偉大國度。

就東西相距的距離,可以並排放下125萬輛家用轎車;車輛以八十公裡每小時的速度開,就算直線距離想要自東向西穿越也要62.5個小時,兩天零15個小時。

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地球,一個直徑為12756KM的球體

然後是我們的地球,直徑是我們祖國母親東西相距的2.5倍左右;一個赤道直徑為12756公裡的巨大球體。

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太陽與地球的大小對比

一個直徑為1392000公裡的巨大球體,直徑距離上可以並排放下11.34個地球;如果當初用體積計算,它可以放下1303536個地球還有餘;約130萬個地球。

太陽很大了吧,但是在宇宙中並非如此。光從太陽的一頭到另外一頭,用時不到5秒。

來看看更大的。

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恆星尺寸比較圖

現在北半球夜空最亮的恆星大角星(曾經是天狼星)。直徑是29232000千米太陽的21倍,體積是太陽的38792倍。但是光從一頭到另一頭,依舊只需要97秒,即1分鐘零37秒。

最亮的是大角星,那最大的呢?

我們已知最大的恆星是盾牌座UY,但是它的尺寸過大,與大角星的比對是這樣的

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所以我們來對比一下其他的恆星,加深了解。

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讓我們來詳細了解一下這個最大的恆星究竟有多大:盾牌座 UY 的半徑約為 755 R⊙,如果將盾牌座 UY 放在太陽系的中心,它的表面將接近木星軌道(半徑約為 5.204267 AU,約等於 7.785472 × 10^8 km)。光環繞這顆恆星的赤道一周需時 3 ~ 4 h,而光環繞太陽赤道一周僅需時 14.5 s。這顆恆星能容納約 1.8 × 10^9個太陽,即約 2.34 × 10^15 個地球。

但是這麼大的一個恆星,光從它的一頭到另一頭也只需要86分鐘30秒,即1小時26分鐘30秒。

還有比盾牌座UY更加好衡量億光年大小的嗎?

有,而且我們很熟悉,那就是我們的太陽系。

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太陽系

這是我們的太陽系,太陽與地球的平均距離為149598000千米,光從太陽到達地球的時間是498.66秒即8分鐘又18秒。這個距離就是一個天文單位。

很多時候,我們把柯伊伯帶當成是太陽系的邊界。不過這裡所說的並不是太陽到柯伊伯帶的距離,這個距離也就只有約30個天文單位,光抵達柯伊伯帶也只需要約250分鐘左右,即3小時零10分鐘。遠遠達不到一光年的大小。


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那麼所說的太陽系中可以用光年描述的究竟是什麼,它就是奧爾特雲。

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藍色小方框就是柯伊伯帶範圍

奧爾特雲(Oort Cloud)是一個假設包圍著太陽系的球體雲團,布滿著不少不活躍的彗星,距離太陽約50000~100000個天文單位,直徑差不多為1-2光年,即太陽與比鄰星距離的四分之一。

這裡所說的比鄰星就是大劉筆下三體星人的故鄉,距離太遠4.2光年。

知道大小之後,假設真的有這麼一個直徑一光年的行星,它在星系中的表現就是如下圖這樣的。

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一個紅圈大致就是一光年

開頭就說過,通常意義上對於星球的理解就是類地行星;所以這個一光年直徑的星球應該也是一樣類地。

也許會有人覺得這麼大的一個類地星球,上面的世界一定非常精彩吧,肯定有各種千奇百怪的東西存在;甚至就算是出現魔法文明、修仙文明都不足為奇;而且我們那些玄幻小說中的世界,不就是這麼無比巨大嗎?!

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也可能有人會說上面的各種東西都很矮小,各式各樣的事物都很重,因為引力巨大。

可是要讓實際上大夥可能要失望了。

我們一點點論證,為什麼說會失望;如果是類地行星的話,那麼就當它的密度也和地球差不多好了。

前面我們計算過這一個行星的直徑是9.4607萬億公裡,體積是443.37217651775立方億公裡。地球的密度是5507.85千克每立方米。

經過單位換算及公司m=pv可以得出這個星球的質量將是2.442×10^39千克;而我們太陽的質量也就只有1.9891×10³⁰ 千克;這個星體的質量將是太陽的12.27億倍。

恆星之所以能夠長久存在是因為釋放的輻射與內部的引力抵消了;而這麼大的一個行星並沒有輻射能量出來。

而一個星體只要大於太陽質量的幾十倍就能夠坍縮成一個黑洞。

所以一個直徑一光年的行星,不會有特殊的事物出現,它最直接的結果就是坍塌成為黑洞。

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  • 有人說有些星球離我們幾萬億光年,但宇宙直徑不是才930億光年嗎
    ╮(╯_╰)╭不過我可以先更正題目中一個錯誤觀念:930億光年是可觀測宇宙的理論直徑,而不是整個宇宙的直徑!這是兩個概念。我們的宇宙年齡從宇宙大爆炸至今大約138億年,因此理論上我們能看到的最遠天體離我們就是138億光年,但根據科學家計算,隨著宇宙膨脹,我們可觀測到的最遠距離目前離我們約460億光年,這樣,相反方向的兩端則相距920億光年,這表明我們的宇宙至少有這麼大,但實際上在460億光年處的那些天體我們現在是看不見的,要看見它們,即使宇宙現在停止膨脹我們也得再等460億年。。。。。。
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    太陽算星球嗎? 這些通過大型天文望遠鏡,都能夠看到表面。還有所謂「表面」也很含糊,是要求什麼樣子就算看到表面呢? 看到一個球面算不算?如果算,以上說的這些星球都算看到了表面了。
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  • 宇宙中會不會存在直徑達1光年的恆星?
    可太陽只是一個黃矮星,在恆星家族來說,就是個小矮子。 如果處於這樣的星球上,從一端趕到另一端,普通的民航飛機大概需要六百年,即使光速飛行也要大概四個小時。
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    目前,人類可觀測的宇宙直徑大約是930億光年。但是宇宙真正有多大?答案肯定不止930億光年。隨著人類科學技術的發展,相信未來可觀測到的宇宙直徑肯定會超過930億光年。我們以哈勃極深場為例,科學家們將哈勃望遠鏡的鏡頭對向了宇宙中一個十分漆黑的狹小區域,然後看到一個讓人不敢相信的景象。就是這樣一個漆黑狹小的區域,居然包含了5500個星系,其中最古老的的星系超過了132億年。
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  • 太陽系半徑可達一光年,有這麼大的星球嗎?這星體半徑已達其2%
    太陽的半徑約為70萬公裡,但是我們所在的太陽系的半徑就大了,如果將奧爾特雲也在包括在內的話,那我們的太陽系的半徑就可以達到一光年,其最遠可以延伸到距離比鄰星的1/4處,而比鄰星距離我們約4.22光年。不過,我們雖然能將奧爾特雲看作太陽系的外殼,卻不能把它看作星球這樣的天體,奧爾特雲中的物質是非常稀疏的,天文學家們認為那裡只有100個地球左右的質量,所以實際上那裡的物質是極其稀疏的。 那麼我們且不論疏密宇宙中有沒有像太陽系這麼大的星球呢?
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