木星的成分和太陽相似,體型也不小,為什麼沒能成為恆星?

2020-11-22 騰訊網

太陽系

地球是太陽系裡的一顆行星,像地球這樣的行星,目前在太陽系裡已經發現了8顆。除了行星,太陽系內還有許多其他的天體,小行星,矮行星,彗星等等。一般來說,我們常常見到的是下面這樣的太陽系模型。

但是這個模型是很不切合實際的,首先是大小比例是不對的,其次是距離也不對。

太陽的質量佔據了整個太陽系總質量的99.86%以上,所以他是太陽系的絕對主宰。

而剩餘的天體佔據當中,木星的質量又是絕對的主宰,地球在整個太陽系當中幾乎算是沒什麼存在感的。但是我們知道,木星其實是相當巨大的。那麼問題來了,在宇宙當中,木星的主要成分和太陽一樣,都是氫和氦,可為什麼只有太陽被點亮了,而木星只能和地球一樣做一顆普通的行星?

成為恆星的門檻

在宇宙中,任何的天體都可以用一個衡量指標來區分,這個指標就是:質量。在天文學界,一直流傳著這樣一句話:質量為王。一個天體的質量大小,可以決定很多事情,比如:天體的種類,天體的演化和壽命等等。為什麼這麼說呢?

我們可以從恆星的角度來看這個問題。就以太陽為例,就如上文所說,太陽佔據了整個太陽系99.86%以上的質量,這樣的質量使得太陽的引力巨大,引力也會對太陽自身造成影響,它會向中間擠壓。在中國有一句老話:物極必反。在恆星這裡,其實就是引發了核聚變反應來抵抗自身的引力。

那具體是咋回事呢?

當太陽對自身擠壓極其強烈時,太陽內部的溫度和壓強就會變得十分巨大。這個時候,太陽內核其實呈現的是一種等離子態。那什麼是等離子態呢?

我們都知道,萬物都是由原子構成的,原子是由原子核和電子構成的,在等離子態是因為電子獲得了足夠的能量,擺脫了原子核的束縛。

因此,太陽內核其實是原子核、電子、光子等離子的粒子粥。由於太陽的主要成分是氫,其次是氦。因此,這裡的原子核主要就是質子(氫原子核)和氦原子核。

這時候質子就有可能會和質子結合,也就是核聚變反應。不過,由於質子是帶正電,同種電荷相排斥,因此,質子要反應並不容易。太陽的內核是1500萬度,其實還遠不到激發核聚變反應的條件,或者我們可以說是能量還不夠。有一些大質量恆星,比太陽質量大很多的那種,溫度可以超過1億度,就可以直接激發核聚變反應了。那太陽為什麼也能燃燒呢?

這是因為在微觀世界中,其實存在著一個量子隧穿效應,意思是說,即便是能量不足以激發核聚變反應,但是在微觀世界中,也有一定的概率讓反應發生,只不過這個概率極其低。

由於太陽足夠大,即使再低的概率,分攤到海量的粒子數上,也會成為一個大概率事件。因此,在量子隧穿效應的作用下,太陽的核聚變是可以發生的,只不過比較緩慢,不會像氫彈那樣一下子全炸了。

而太陽產生的核聚變反應其實就會產生一個對外的壓力,這個壓力恰好可以和引力形成動態的平臺,使得太陽不至於在引力作用下被壓成一個點,也不至於一下子被炸開。

木星為什麼不能成為恆星

如果溫度實在太低,即便有量子隧穿效應,也很難應發核聚變,那這個時候,就沒有辦法成為一顆恆星。就如我們上文說到的,恆星的溫度其實和自身引力有關,而自身引力又和自身的質量有關,質量越大,引力就越大,溫度就越高。所以能不能成為一顆恆星其實和質量有關。

科學家發現,質量小於太陽質量7%的天體,就沒有辦法激發核聚變反應,也就沒有辦法成為一顆恆星。而我們知道,木星距離這個門檻還是很遠的。具體來說就是木星的體積只有太陽體積的0.1%,而木星的質量只有太陽質量的1/1047,距離恆星的最低門檻大概差了70倍,所以,木星沒有辦法成為一顆恆星。

總結

一個天體的質量會直接決定他的宿命,是恆星,還是行星,生命周期是幾百萬年,還是上千億年。木星雖然和太陽的成分接近,但由於木星的質量距離成為恆星的最低門檻還相差很多,因此,木星不能成為一顆恆星。

相關焦點

  • 木星的成分和太陽相似,為什麼木星沒有演化為恆星?
    木星是太陽系最大的一顆行星,和太陽一樣,也都是氣態星體,質量為1.90*10^27千克,是地球的318倍,是太陽系其他所有行星總質量之和的2.5倍,但僅為太陽的千分之一。從木星和太陽的組成來看,二者有非常相似的地方,但是為何沒有形成恆星呢?
  • 木星和太陽相似度很高,卻沒有成為恆星,未來有機會嗎?
    木星是太陽系中很神奇的一個行星,不僅是太陽系中的第一大行星,木星的質量還是太陽系中其他行星總和的2.5倍。也是太陽系中和太陽具有相同構造的氣態行星。木星的主要成分是以氫和氦為主,那麼,很多人想,木星是否能夠改變自己的位置,由行星升級成為恆星呢?
  • 木星成分和太陽相似,太陽死亡後其質量將增加,想變恆星不容易
    木星的質量是地球的318倍,體積則是地球的1300倍,它的元素組成和太陽很相似,都是以氫元素為主,約佔75%左右,氦元素可佔10%,如果它的質量再不斷增大的話,那麼它是有成為恆星的可能的。不過現階段木星不可能會增大成為恆星,因為木星的物質總量距離成為恆星還差得很遠,最小的恆星的質量需要達到太陽質量的8%左右,但是目前的質量只有太陽的1‰,因此木星要想成為恆星,質量必須增加到他如今質量的80倍才可以,在我們的太陽系中,太陽自己的質量就佔據了整個太陽系的99.86%,在剩下的0.14%的可見之中,木星自己幾乎又佔據了0.1%
  • 木星能成為恆星嗎?
    01木星的基本情況那麼,木星到底能成為一顆恆星嗎?讓我們先來看看木星的基本情況。木星的成分跟太陽很類似,大約9成是氫,一成是氦,還有微量其他物質。相比之下,太陽氫和氦加起來佔98.2%,其中氫佔71%左右。為什麼太陽上面的氦比木星含量高呢?這是因為太陽上面發生的聚變反應,在不停地把氫轉變成氦。
  • 在太陽死亡之後,木星可以代替太陽成為太陽系中的恆星嗎?
    首先說結論,除非使用人為的方式給木星注入質量,否則木星在太陽死亡後無法成為恆星。以下為具體說明。木星可以成為恆星嗎木星是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,它的質量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。可是,在自然情況下,木星不會成為恆星。
  • 木星很大且含有氫和氦,為什麼木星不成為恆星呢?歸結於質量不夠
    在太陽系的8顆行星中,木星被認為是最大的,它是一顆氣態巨行星。同時,在木星的衛星中,已知的有79顆,並圍繞著木星旋轉,這就是為什麼木星被稱為「小型系統」的原因。當然,有一種假設,即:木星之所以沒有成為一顆恆星,其原因是因為沒有足夠的質量,是嗎?
  • 木星比銀河系中某些恆星大,那麼為什麼木星沒有演化成恆星呢?
    銀河系中已知最小的主序列恆星是一個真正的小精靈。它被稱為EBLM J0555-57Ab,這是距離我們600光年的紅矮星。它的平均半徑約為59,000公裡,僅比土星大一點。這使其成為已知的最微小的恆星,在其核心中支持氫聚變,這一過程使恆星一直燃燒直到燃料耗盡。在我們的太陽系中,有兩個比這顆小恆星還要大的天體。
  • 木星的體積比最小的恆星還要大,為什麼它不能成為恆星呢
    銀河系中處於主序階段最小的恆星是EBLM J0555-57Ab,它是一顆距離我們有600光年遠的紅矮星。雖然它是主序恆星,但它的體積卻非常小,平均半徑只有5.9萬公裡,只比土星要大一點。太陽系中有兩顆天體比它還大,一顆是太陽,另一顆也是充滿氫氣的木星。
  • 木星明明比一些恆星還要大,為什麼它沒能成為恆星?
    提到太陽系中的龐然大物,除了主星太陽之外,木星一定榜上有名。人類通過對木星的研究,為木星起了很多個名字:「地球衛士」、「太陽系殺手」等等,此外,也有一些人對木星感到不解,因為明明木星要比一些恆星還要大,為何木星卻並沒有變成恆星呢?
  • 太陽系「失敗的恆星」木星,如果被點燃,會變成第二個太陽嗎?
    同時,由於組成成分主要是氫和氦,所以它又屬於氣態巨行星,有時候也被叫做「氣體巨人」。 木星大氣層中氫和氦的佔比達到了99%,在地質內部,氫和氦也佔到了96%。如此多的氫和氦,讓人不禁聯想到太陽。 但是,即使成分與太陽之類的恆星十分相似,木星並不能像它們那樣發光發熱,所以它也被人們稱為「一顆失敗的恆星」。
  • 木星為啥是失敗的恆星?因為太陽太霸道了,那未來它會成為恆星嗎
    其實原因也很簡單,就是我們太陽系中可供木星利用的物質太少了,根據恆星的最低質量來看,木星還差得很遠,目前木星的質量只是太陽的1‰,那最小的恆星的質量也要達到太陽的8%才可以,因此木星要想成為恆星,質量至少需要增加到目前的80倍,但是在我們的太陽系中,太陽就佔據了99.86%的物質總量,太陽系除木星之外的七大行星和一些矮行星小行星加起來,質量也只有木星的2/5,所以即便把太陽之外,所有太陽系中的物質都補充到木星上
  • 假如木星點燃核聚變,成為恆星,會對人類的生存產生什麼影響?
    天體形成之後,開始不斷吸收凝聚周圍的物體,質量越來越大,當質量達到一定程度的時候就會點燃中心處的核聚變反應,從一顆氣態巨行星成長為恆星。所以太陽在沒有點燃中心核聚變之前,它也只是一個巨大的氣態行星。這一點跟木星是非常相似的。可能有人會說了,那木星是什麼時候形成的?為什麼它沒有點燃中心的核聚變呢?
  • 已知最大的恆星體積是太陽的45億倍,最小恆星的體積卻還沒木星大
    已知最大的恆星體積是太陽的45億倍,最小恆星的體積卻還沒木星大宇宙中有無數的恆星,我們太陽系的恆星太陽,只是眾多恆星中較小的一顆恆星,天文學家在宇宙中觀測到體積最大的恆星是太陽的45億倍,但是質量最大的卻只有太陽的265倍。
  • 氫彈能讓木星發生氫核聚變而成為恆星嗎?
    氫彈或許能夠使木星上的極少數氫原子核發生核聚變反應,但木星並不會因此而變得像恆星那樣持續進行核聚變反應。木星的元素組成跟恆星很像,主要成分為將近四分之三的氫和將近四分之一的氦。但恆星能夠進行核聚變反應,而木星卻不能,其根本原因在於木星的質量太小了。
  • 木星能成為新的恆星嗎?缺少重要因素,或需10億年以上
    木星的成分和太陽十分類似,這也意味著木星能同太陽一般散發出熱能,只是它不會發光而已。不少人會猜測,木星會不會有一天變成跟太陽一樣恆星?只因木星和太陽的成分基本一致。也許經歷長時間的洗禮,木星有一天會變成恆星,從而跟太陽成為一對恆星姐妹花。不過即使木星可以變成恆星,則需要無比漫長的時間,據悉最起碼超過10億年以上。
  • 太陽系最大兩顆氣態行星,木星和土星合併到一起,能否變成恆星?
    我們根據組成行星的氣體不同可以把上述行星分為兩類,第一類是木星和土星,這兩顆行星個頭最大,組成成分也十分相似,主要的成分就是「氫」,以及少量的氦;第二類是天王星和海王星,這兩顆行星被稱為「冰巨星」,它們行星內部的組成成分主要是由低溫狀態的H2O、CH4、NH3等組成的冰。
  • 如果太陽系最大兩顆行星,木星和土星合併到一起,能否變成恆星?
    我們根據組成行星的氣體不同可以把上述行星分為兩類,第一類是木星和土星,這兩顆行星個頭最大,組成成分也十分相似,主要的成分就是「氫」,以及少量的氦;第二類是天王星和海王星,這兩顆行星被稱為「冰巨星」,它們行星內部的組成成分主要是由低溫狀態的H2O、CH4、NH3等組成的冰。
  • 木星被氫氣所包裹,如果把它點燃,有可能核聚變成為太陽嗎?
    在太陽系的八大行星當中,有一顆行星尤為特殊,因為它和太陽一樣,主要的成分都是氫氣和氮氣,同時也是一顆氣態的行星,體型和質量也非常的巨大,這顆行星就是木星。既然它的表面布滿了氫氣,如果用核武器將其點燃,木星會不會成為太陽系當中的第2顆太陽呢?完成從一顆行星到恆星的完美轉變。
  • 木星離成為恆星有多近?如果木星變成了恆星,我們身上會發生什麼
    最初的問題是:我聽說木星被稱為一顆失敗的恆星。因為如果早期太陽系的宇宙混沌有一些不同,木星的質量更大一點,它就有可能引發聚變,成為一顆恆星。圖解:木星的大小比太陽小一個數量級(×0.10045),但仍比地球大一個數量級(×10.9733),大紅斑大約有二到三個地球大(數量級相同)物理學家:這是個很棒的問題!不久前我也聽說了同樣的事情,但木星離成為一顆恆星還需要一個漫長的過程。
  • 木星像原始的太陽,它有沒有可能成為恆星,讓太陽系成為雙星系統
    所謂「雙星系統」就是在一個星系中,有兩顆恆星,由於太陽系只有一個太陽,人們對於雙星系統很是好奇。事實上科學家們預測,雙星系統可能是宇宙的主流!雙星系統的形成,目前還沒有統一的理論,在此只是提兩個主流的觀點按照吸積理論,木星是最有可能成為太陽伴星的,首先它的體積大,是太陽系第二大天體,質量是其他7大行星加起來的2.5倍。其次木星的大氣含量跟原始太陽很像:由88-92%的氫和8-12%的氦組成!