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木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?
2019年11月13日 13:55 新浪网 作者 钟铭聊科学

  恒星

  要了解“木星到底是不是可以被点燃成恒星”这个问题,实际上,我们要想知道的是:恒星是如何炼成的?

  这里要想强调一下,真的不是一把火点了着的。我们要知道的,要点着氢的前提是有氧气。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  而宇宙几乎是真空的,宇宙的平均密度要低于一立方米一个氢原子的水平,这比地球上任何实验里所能做到的真空还要空。不仅如此,宇宙中主要的元素是氢原子,剩余的基本上都是氦原子,只有不到1%的其他元素。因此,木星是根本点不着的。

  那恒星是如何燃烧的呢?实际上,它们依靠的是:引力。就拿太阳来说,太阳的质量占据整个太阳系的99.86%以上。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  因此,太阳自身的引力十分巨大,这就使得太阳在引力的作用下,内部温度急剧升高。内核的温度大概可以达到1500万度,200多万个大气压。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  这时候的太阳就区别于我们常说的那三种状态(固态、液态、气态),而是处于等离子态。所谓的等离子态就是说,由于温度特别高,原子结构都没有办法保留住了,电子以及原子核开始自由地运动,就好比一锅粒子粥一样。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  其实不只是恒星,在宇宙中有很多等离子态的物质。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  当恒星处于等离子态时,原子核和原子核之间就有一定的概率发生核聚变反应。不过,此时的温度其实还不够,就拿同样是利用恒聚变反应作为原理的氢弹来说,温度大概就要达到1亿度。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  而太阳的内核其实只有1500万度,实际上还是差一些的,不过在微观世界中存在着一种量子效应,被我们称为:隧穿效应。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  这就能让原本不太可能发生的事情,也能发生反应。不过这个概率是极小的,照理说反应是不太可能发生的,但我们要知道的是,太阳特别巨大,粒子的数量超多,这就使得概率即便极其小,也能发生反应,只不过这个反应是循序渐进的,不会像氢弹那样一下子全炸了。

  而太阳的元素构成比其实类似于宇宙元素的构成比,绝大部分都是氢原子和氦原子。因此,我们可以把太阳想象成一个火炉,燃料是氢原子核,炉渣是氦原子核,也就是说,是氢原子核发生反应生成氦原子核。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  所以,我们可以来概括一下太阳燃烧的原因,那就是一句话:引力大。

  木星有没有可能变恒星?

  其实上文也说到了,我们没有办法依靠点燃的方式来引燃木星,这是因为没有足够的氧气。那木星还有没有办法用其他的办法来让它变成一颗恒星呢?

  这其实还是要利用恒星的原理才可以实现,也就是说需要足够多的质量才行。我们现在来看看现在的木星,如果有一台机器可以穿过整个木星。(理想状态下)

  那木星是有厚厚的一层大气,越往下越是致密,到达核心部分时,是金属氢。这其实是超大的压强导致的。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  也就是说,木星的内核虽然压强已经非常大了,但还不足以引起木星的核聚变反应。因此,木星质量不够大。

  那至少需要多少质量才能引爆木星呢?

  我们的太阳是一颗黄矮星,实际上还存在着比太阳还要小的恒星,比如:红矮星。科学家发现,恒星的最低门槛是太阳质量的7%~8%。如果比这个质量还要小就没有办法点燃了。

  木星上全是氢,为什么不能将其引爆变恒星?

  而木星的质量只有太阳质量的0.1%,这就意味着它距离最低门槛还差了70~80倍左右,所以木星才没有被点燃。如果想要点燃木星,理论上就是要给它加上着几十倍的质量,让木星达到被点燃的最低门槛,这时候就可以引发木星的核心也发生核聚变反应了。

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