八大行星中有4個氣態行星,那麼隕石和小行星會直接穿過它們嗎?

2020-12-01 騰訊網

而說到隕石和小行星的撞擊,便有好奇的天文愛好者猜測,既然太陽系的四顆大行星是氣態的,那麼有沒有可能導致小型天體直接「穿越」它們的體內,從另一側出來,飛向太陽系內側的地球呢?

科學家明確地表示,這種擔心完全是多餘的,哪怕就算有某種小行星,因為擁有極高的速度而能夠穿越地球的「身體」(雖然這是不可能的),它也無法穿越氣態巨行星的身體。人們之所以會有這樣的擔心,是把「地球大氣層」的概念用來理解氣態行星了,實際上它們是完全不同的。

讓我們跟隨今年飛抵木星軌道的「朱諾號」探測器,用它傳回的最新木星資料來看看其中細節吧:

隕石飛進木星的時候,首先會接觸到它的大氣層,這個大氣層雖然有著遠比地球惡劣的組成物質、高速呼嘯的颶風,但總的來說它依然是一個「大氣層」,而不是接下來你會看到的更恐怖的東西。所以只要這個隕石有著足夠堅硬的內核,它還是能成功穿越這片大氣層,進入更下層的區域。科學家根據兩次前往木星的探測器傳回的資料分析,這個大氣層的厚度在2000-3000公裡之間,質量佔到木星總質量的百分之一,相比地球大氣層僅有百萬分之一的地球質量,可以看出木星大氣層是一件非常厚的「衣服」。

木星的流動固體表面

在3000公裡之下,隕石就會接觸到木星的真面目了:這裡是由氫和氦組成的一種流動的物質。科學家表示,以人類的感官而言,很難說清它究竟是氣體,還是液體,還是固體。如果你有一根超高強度的手指,碰觸這個區域的物質的話,你會發現它像氣體一樣輕易地被你「捅破」(前提是你有足夠大的力氣)。而假如是一個普通人類以某種奇異的方式出現在這個區域,並且以某種方式在這裡能夠存活下去的話,他會發現這種物質感覺更像是固體,因為它的壓強接近地球的10萬倍。對於普通人而言,「流動的固體」這樣的比喻更加貼切。事實上,絕大部分的小行星在碰觸到這層物質的時候,會直接被超高的壓強碾壓得粉碎,徹底沒有蹤影。參與「朱諾號」探測器的許多科學家表示,如果要二選一的話,他們寧願被黑洞「殺死」,也不願意被木星「殺死」。

穿過這層「像可流動固體一樣的氣體海洋」(大約14000千米),就會接觸到木星的第二層物質:在極高壓強下形成的「液態金屬層」。如果說上一層物質都足夠摧毀任何隕石的話,這一層物質可以說能摧毀任何進入木星體內的物質了。它的溫度在1萬度以上,而壓強更是達到了需要使用一個非常罕見的單位來描述:200GPa。這個GPa是什麼意思呢?也就是1Pa的後面跟著9個「0」!而我們地球上常常使用的是Kpa這個單位,僅僅是3個「0」而已,從這種對比中可以看見這個區域有多麼恐怖。

想像之中似乎沒有什麼能比「液態金屬」更加密集的存在了,這就是木星內部最強大的地方了嗎?遠遠不是!你太小看「太陽系最大的行星」了。科學家根據探測器傳回的數據分析,在木星最內部是擁有一個「固態內核」的。正是因為有了它,才能讓木星的那些自由流動的物質,在億萬年的時光裡也不會脫離木星被慢慢耗散掉。

事實上,「固態內核」這個稱呼實在是太過謙虛了,因為木星的那玩意兒是一種地球人從未見過、從未體驗過,連想像都很困難的,遠遠超越氣體、液體、固體概念的另一種物質:超固態!

什麼是超固態呢?科學家介紹道,那是在極端的壓強下,連原子周圍的電子都被擠了出來,僅僅剩下原子核緊密排列在一起形成的物質。科學家估計,木星的這個超固態內核,一個桌球大小的體積,其質量就在1000噸以上。而這種物質有一個最神奇的特性:沒有摩擦力!原因也非常容易理解,畢竟是緊密排列的原子核,表面也就沒有能夠產生摩擦力的微觀縫隙。

由超高密度帶來的超高動量,再加上「沒有摩擦力」的特殊屬性,如果是一團這種物質在地球上緩慢移動,你會發現幾乎沒有什麼能阻止它的軌跡,所到之處灰飛煙滅。如果面前有一棟樓房,它就會直接在牆上穿個孔繼續前進。而事實上,地球絕大部分的自然表面都無法支撐它的重量,所以如果這種物質掉到了地球,它最大的可能就是不斷往地球中心移動,挖出一條深不見底的隧道。而如果有哪顆堅挺的隕石,能穿過木星的外圍,進入這個「超固態」的內核,那它的下場是人類無法想像的。

小編認為,隨著人類的科技不斷進步,未來有一天一定能夠研發出超高性能的宇宙飛船和太空衣,讓人們親自前往「氣態巨行星」的表面,近距離欣賞「液態金屬層」和「流動固體層」的壯觀景象,甚至一睹「超固態」的風採。

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    比如在太陽系內,水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星就是屬於行星,而冥王星,則和穀神星、鬩神星、鳥神星等一起屬於矮行星。穿越木星在太陽系內,位於火星和木星軌道之間還存在著數以十萬計的小行星,我們稱為小行星帶。
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  • 木星被稱為「氣態行星」,小行星撞擊木星時會「穿過」木星嗎?
    我們都知道,在宇宙中存在著大量的「行星」,每個行星都有自己獨特的組成部分和特徵,比如在太陽系內,就有八顆不同的行星,我們可以根據這些行星的結構進行大致分類:「水星」「金星」「地球」「火星」都屬於「類地行星」,而「木星」
  • 宇宙中的氣態行星最終會變成固態行星嗎?
    我們的太陽系有八大行星,在這八大行星中有四顆行星是固態行星,還有四顆行星是氣態行星。這四顆固態行星分別是:水星、金星、地球、和火星。而四顆氣態行星分別是:木星、土星、天王星和海王星。如果冥王星沒有被除名的話,那麼它也是一顆固態行星。
  • 氣態行星表面存在小行星撞擊痕跡嗎?
    由於宇宙中存在著眾多質量、體積不對等的天體,因此,常常會出現引力吸引的情況。而這種情況會導致兩種結果,一種是被吸引的星球成為了大引力星球系統的一部分,就如恆星系統裡面的行星以及行星系統裡面的衛星。另一種是被吸引的星球會狠狠地撞在產生引力的星球上,這也是目前宇宙中較為常見的現象。根據天文學家長期對太陽系內行星進行研究,發現每一顆行星都曾遭受過小行星的撞擊。
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    在我們太陽系內,類地行星有水星、金星、地球、火星,而氣態行星則是木星、土星、天王星、海王星。大家是否發現,巖石結構的類地行星主要分布在太陽系內側,而氣態行星則位於遠離太陽的外側。太陽系八大行星為什麼會有這樣的規律呢?對於這一個問題,有科學家進行了相關的研究。在研究中,科學家提出了一個類似「分水嶺」的模型,即在我們太陽系內,存在一個「大鴻溝」。
  • 為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星
    為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星眾所周知,我們的太陽系當中有「八大行星」,根據八大行星距離太陽從近到遠排列,分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中非常有意思的一點是,在火星和木星之間,有一條「小行星帶」作為分界線,在小行星帶以內的行星,水星金星地球火星四個都是固態行星,而在小行星帶之外的四顆星球,木星土星天王星海王星,都是氣態的巨行星。那麼這種有趣的現象是如何產生的呢?今天小編要和大家聊的問題,就是題目中所寫的「為何距離太陽近的行星都是固態行星,而距離太陽遠的都是氣態行星」。
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    與太陽系中的其他八大行星相比,冥王星的軌道很扁,也就是軌道離心率高、近日點和遠日點的距離差值較大,並且軌道傾角(基於地球的公轉軌道平面,或者說黃道面)很高。由於軌道較扁,冥王星會周期性地進入海王星軌道內側。不過兩者因為軌道共振,並不會發生碰撞。
  • 木星主要由氣體組成,為啥小行星撞擊木星時,不是直接穿過去?
    在太陽系中,存在八大行星,其中五顆肉眼可見的行星:水星、金星、火星、木星和土星早就被古人觀察到,在人類的歷史和文化中佔據著重要的地位,古代的觀星者認為,天上的星宿和地球上發生的事情有一定的關聯,這樣的觀點雖然是錯誤的,但是也有一定的道理,因為這些行星的引力和小行星帶的穩定有關,如果出現引力異常很可能給地球帶來災難。
  • 行星為何有氣態與巖質之分?氣態行星上真的都是氣體嗎?
    行星是宇宙間廣泛存在著的一種天體,在太陽系中,有著圍繞太陽運行的八大行星,而在有著1000億顆以上上的銀河系之中,行星的數量多到不可計數。除去四顆巖質行星,就是四顆氣態行星了,它們分別是木星、土星、天王星和海王星。如果在進行細分,木星和土星則屬於氣態巨行星,而天王星和海王星則屬於氣態行星中的冰巨星。既然巖質行星都有著固體表面,那麼是不是說氣態行星的表面全都是由氣體所組成的呢?並非如此。你可能注意到了,巖質行星無論是體積還是質量,都相對較小,而氣態行星則極為龐大。
  • 太陽系八大行星排列順序與行星之間的距離
    我們所生活的地球,在太陽系中只是一個普通的行星;太陽系在銀河系中只是普通而又微小的一個點,銀河系包含了千萬億個這樣的點;而銀河系在整個宇宙中,僅僅是如塵埃一般微不足道的一粒。    行星分為兩類,即大行星和小行星。
  • 木星是一顆氣態星球,如果太空人降落在木星上會不會直接穿過去?
    在太陽系中有八大行星,其中有4顆行星是類地行星,如水星、金星、地球、火星,另外4顆則是氣態行星,如木星、土星、天王星、海王星。其中木星是太陽系中最大的行星,它的質量相當於其他7大行星質量總和。既然木星是一顆氣態行星,那太空人如果降落到木星上會怎麼樣呢?會不會直接穿過去呢?