木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
感谢弄潮科学友的邀请!对于木星的成分与太阳相似,为什么木星没有成为太阳呢之话题,我个人观点认为,宇宙是由数之不尽的恒星系所构成的一个无限空间物质客观存在的自然天体,我们的太阳系是存在于宇宙之中其中的一个恒星系之一,在一个恒星系之中,只能会有一颗恒星核体现象的存在,太阳系中的太阳(恒星),可通过持续核聚变燃烧的手段,能为太阳系散发出光和热以及尘粒流物质,并又能依靠自身磁场的磁控手段,控制着太阳系太空间的各类卫体物质进行圆周循环运动现象,孕育着太阳系万物的成长与形成和物质的周期循环运动。
木星是太阳系之中的一个大行星,是太阳历来释放出来的尘粒流物质围绕其磁力线圈轨道上运行,逐渐聚集积累质量所形成现阶段体积的表现结果,木星是太阳衍生出来诸多的“孩子”之一。一方面,木星与太阳的星类是完全不同的,木星是属于行星类,而太阳是属于恒星类;二方面,木星与太阳的物质也是完全不同的,木星上的物质全都是太阳释放出来的无机的尘粒流物质,主要是由二氧化碳、氮、固态水(氢氧)和有毒物质四种基本元素所构成,也可统称为:自然定体物质,不会有自然可燃的现象发生;而太阳上的物质全都是有机可燃的核能物质,主要是由高纯度、高强度和高密度的有机碳化物所构成的超高核能量物质,可以持续发出核聚变燃烧的光和热物理现象。
由此可见,说木星上的物质与太阳物质相似这一说法是不正确的,也许就是某些科学家对木星物质猜测理解上的一种原错,何来会有木星成为太阳之理呢?!不知这样的回答是否准确?!如读者阅后觉得我说的对,希给个点赞并关注我,欢迎大家加入相关讨论或发表己见。宇明于东莞市。(注:原创作品,版权所有,抄袭必究。)
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
木星是太阳系最大的一颗行星,和太阳一样,也都是气态星体,质量为1.9*10^27千克,是地球的318倍,是太阳系其他所有行星总质量之和的2.5倍,但仅为太阳的千分之一。从木星和太阳的组成来看,二者有非常相似的地方,但是为何没有形成恒星呢?
木星和太阳的组成根据科学家们的研究分析,认为木星从内到外也是一个具有不同圈层结构的星球。其中,内核是由金属氢和硅酸盐组成的固态内核,此处的压力非常巨大,通过达到3000GPa以上,也就是3万个标准大气压,温度在3.5万摄氏度以上;金属氢的外围是液态氢层,厚度达到4万公里,这里主要是液态氢分子与液态金属共同组成的木星幔结构;液态氢层以外则是木星的大气层,厚度约为1万公里左右,几乎全部是由氢和氦所构成,另外还含有微量的甲烷、氨和水蒸气。
太阳从表面上看是一颗燃烧的巨大火球,其实也是具有一定的分层结构的,从里到外依次是光球层、色球层和日冕层。
光球层:是从内核一直到半径的4/5处,这个区域也是我们能够用肉眼能够看到的区域,这个区域的内部是核反应区,范围是从核心到半径的1/4处,这部分的质量占到了太阳总质量的一半,主要成分为氢和氦,其中氢占比71.3%、氦占比27%,这个区域的温度高达1500万摄氏度,压强达到2500亿个标准大气压,是太阳发生核聚变的区域。在核反应区向外,一直到太阳半径的4/5处,是占据太阳总质量十分之一的辐射区,再向外是对流区。
色球层:是一个由高密度的等离子体构成的强磁场区域,在内核聚变产生的强烈辐射压的影响下,这个区域的磁场非常不稳定,经济会产生耀斑爆发以及随之而来的日珥等现象。
日冕层:处于太阳大气层的最外围,可以延展到太阳半径几倍远的区域,这里主要是由一些高度电离的稀薄等离子体所组成,比如质子、自由电子和等离子体等。
从以上的分析可以看出,木星和太阳的气态物质组成既有相似的地方,但是也存在着明显的不同,一方面是氢和氦的密集区域不尽一致,太阳是在内核,木星是在外层;另一方面,木星的组成成分更加复杂,既有气态物质,也有固态金属和硅酸盐,这些在太阳内部是几乎不存在的。
形成恒星的条件恒星的形成和演化,是宇宙中一种常见的现象,但是从恒星自身来说,其诞生及发展并非那么容易,必须依靠充足的外界物质输入以及内部强大的温度压力,二者共同作用方能使恒星的形成具备先天基础,缺少了哪一样,恒星都不可能组成,或者只能演化为“失败”的恒星。
从外界物质输入来看,恒星的诞生,离不开充足的星云物质,在引力波动以及星云物质自身引力的影响下,这些星云物质发生碰撞的几率不断提升,引发星际物质塌缩,核心密度增加,并且温度不断上升。然后在质量不断增加的过程中,一方面继续吸收着周围的星际物质,同时不断累计着能量,推动核心区域温度的持续上升。也就是说,如果没有足够的星际物质特别是质量较轻的氢元素,在引力推动下的物质聚合,就会存在大问题。
从内部温度压力来看,恒星之所以能够成为真正意义上的恒星,关键在于内核是否能够引发核聚变反应,而激发核聚变反应的条件,除了要有上述足够的原料之外,还必须要有足够的温度以及巨大的压力,特别是温度。随着质量的提升,在自身引力的作用下,外围物质势必会有向内塌缩的趋势,内核的压力自然会不断提升,但温度不同,温度的提升,取决于恒星组成物质在聚合过程中,由引力势能部分转化的热能来提供。只有当积聚的热能使内核的温度提升到700万摄氏度以上,才可以激发氢原子的核聚变反应,向外释放大量的能量。
恒星的形成,离不开上述两个条件的加持,其中第一个条件是基础,第二个条件是推动,第一个条件不具备,第二个条件自然也不会满足。
木星没有形成太阳的主要原因木星作为一颗气态行星,其诞生历程基本上与太阳的形成历史相一致。在原始太阳形成的过程中,距离太阳不同距离之外的宇宙空间中,同样也存在着众多由星云物质聚合而形成的核心区域,只是这些核心区域的规模远远没有太阳核心那么庞大而已。这些太阳核心以外的核心区域,在自身引力作用下的推动下,也逐步从没有被太阳吸附的星际物质中获取材料来源,来不断发展自己的势力,慢慢地聚合形成行星内核。
原始太阳形成之后,由于内部引发的核聚变反应,向外释放着巨量的热量,同时也伴随着大量带电的高速粒子流,将太阳周围的一些质量较轻的残余气体物质和星际尘埃吹到距离较远的区域,然后那些行星内核就在引力作用下,不断捕获和吸收着这些星际物质,推动自身慢慢地发展壮大,最终形成了表面为浓密大气层的气态行星。
木星之所以体积和质量,在太阳系所有行星里最大,主要原因还在于它所处的位置,紧挨着固态行星向气态行星转变的临界区域,有着能够第一时间吸收较轻星际物质的先天条件,而且在这个区域其引力刚好能够抵挡太阳风的吹拂,以至于气态物质没有进一步向外围散逸。但是,由于太阳系中绝大部分的星际物质,都在太阳形成过程中被太阳的巨大引力所捕获,仅有差不多千分之一质量的物质被吹到外围轨道,因此,木星即使作为能够捕获太阳系残余星际物质的“前哨”,也没有太多可以吸收的物质贮备,能够发展到现在已经实属不易。
根据科学家们的测算,只有达到太阳质量0.08倍时,方有达到可以激发内部核聚变的条件,否则内核的温度上不去、压力也不上去,不能形成真正意义上的恒星。而木星穷尽所能,也只能通过吸收残余星际物质将自身质量提高到太阳的千分之一,距离达到太阳质量的0.08倍还差距甚远,即使将太阳系内所有的行星都给木星,也还差距30多个木星质量,实在是杯水车薪。
总结一下虽然木星与太阳的局部区域,在一定程度上的气体组成成分相似,但是由于质量距离能为一个恒星的底限还相距甚远,不能在内核处产生能够激发氢核聚变的能力,因此不可能形成一个恒星。不过,随着太阳在几十亿之后慢慢地演化为红巨星,其质量要亏损一半左右,在这个过程中,从太阳中释放的大量物质,有很大一部分将会被木星所捕获,木星届时将有极大的几率“进化为”一颗红矮星,与太阳一起争夺对太阳系的“控制权”。
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
因为木星是恒星未满的状态,就像恋人未满一样 :)
图示:天文学家首次观察到正在形成的双恒星系统。它们就像两个正在成长的漩涡,还在不断地吸积着星云盘中剩下的物质,但它们的内核已经点燃了氢的核聚变。
在宇宙中有许多双恒星系统,但我们的太阳系则是单恒星系统,除了太阳之外,木星的确是第二个恒星候选者,但在形成太阳系的过程中,木星抢的氢气还不够多,它的质量仅仅只有太阳的千分之一,这就让它失去了在内核点燃核聚变,成为一颗恒星的机会。
恒星考级门槛让我们看看天文学家们对宇宙中那些点燃神火喔点燃核聚变成为恒星的天体的分类吧。
Oh be a fine guy/girl, kiss me. (成为一个好小伙/姑娘,吻我)
这句话是用来速记恒星分类的。因为恒星被天文学家们分类为:
OBAFGKM
图示:恒星表面温度不同,其发出的光的颜色也不同。从明亮的蓝星到红星,我们的太阳是一颗发出黄光的G型恒星。
按照恒星的温度和其它特征,天文学家将宇宙中观察到的恒星,分为七大类,而上面那句助记断句,就是按照恒星温度的降序,来排列的七大类恒星的顺序,恒星的温度通常正比于恒星的质量,尤其对于主序星来说更是如此,所谓主序星是指正在燃烧氢元素的恒星,它代表的是恒星从诞生到青壮年的主要阶段,当恒星的内核开始燃烧别的元素时,它就进入了衰退期,即将结束自己作为一颗恒星的身份,转职成为白矮星、中子星和黑洞等其它天体。注意这里的温度高低和明亮度是按照恒星的绝对光度来计算的,不是按照我们从地球上看到的直接亮度来排列的。
当然,仅仅分为七大类,远不足以将恒星的特质充分展现,所以每一个大类中又被细分为九等,比如O1,O2一直到O9。最明亮的O型恒星,其亮度范围为比我们的太阳亮170,000到1,400,000倍之间。我们自己的太阳则是一颗G型恒星,所有被分类为G型恒星的星星其亮度范围则为我们太阳亮度的0.79到1.5倍之间,但除此之外,它们还有别的差异。
要知道木星为何没有成为恒星,那么我们需要知道,M型恒星的特点。
宇宙中最小的恒星:M型恒星的特点图示:七大类恒星的大小的大概比例
首先M型恒星是宇宙中最多的恒星,它们占所有恒星到80%,但是它们也是最难被观察到的恒星,因为它们的光芒非常暗淡,通常需要采用其它方式,比如红外观察的方式来确定一颗M型恒星究竟是一颗恒星还是一颗行星。其次,目前发现的M型恒星,最小质量为8%太阳质量,最大质量为45%太阳质量。而木星的质量只有太阳的千分之一。实际上,太阳占据太阳系质量的99.85%,在我们这个太阳系中,太阳是绝对的权威,没有给双星形成留下任何可能性和余地。
- M型恒星非常丰富,占宇宙中所有恒星的80%。它们占我们银河系中所有恒星的3/4 。
- M型恒星的质量范围在大约0.08太阳质量和0.45太阳质量之间。
- M型恒星的表面温度小于约4,000开尔文。
- M型恒星的半径约为0.7太阳半径。
- 所有M型恒星都是主序星。
- M型恒星的寿命为数万亿年。
- 质量大于约0.35太阳质量的M型恒星将是完全对流的。这意味着氢气不仅在核心中燃烧,也在在恒星外层燃烧。
- 这些恒星非常微弱,如果没有光学辅助,很难发现。
如果有一天,我们能将部分太阳质量转移给木星,那么我们就能将木星改造成一颗M型恒星,这是应对太阳在数十亿年后毁灭的一个办法。M型恒星具有非常悠久的寿命。而改造木星的机会,可能来自太阳最后的毁灭时,它会将大约45%的质量抛洒到太阳系中,自己转变为一颗白矮星。只要人类技术够高明,就算不离开太阳系,并且能实现各种元素的循环利用,那么太阳系也可能够一个文明生存到万亿年。
图示:太阳最可能的结局,形成一个行星状星云,将大约45%的太阳质量抛洒回太空之中,利用这个过程收集足够质量,文明就能创造一颗新恒星,比如给木星添柴加料。
新年快乐谢谢点赞
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
太阳系
地球是太阳系里的一颗行星,像地球这样的行星,目前在太阳系里已经发现了8颗。除了行星,太阳系内还有许多其他的天体,小行星,矮行星,彗星等等。一般来说,我们常常见到的是下面这样的太阳系模型。
但是这个模型是很不切合实际的,首先是大小比例是不对的,其次是距离也不对。
太阳的质量占据了整个太阳系总质量的99.86%以上,所以他是太阳系的绝对主宰。
而剩余的天体占据当中,木星的质量又是绝对的主宰,地球在整个太阳系当中几乎算是没什么存在感的。但是我们知道,木星其实是相当巨大的。那么问题来了,在宇宙当中,木星的主要成分和太阳一样,都是氢和氦,可为什么只有太阳被点亮了,而木星只能和地球一样做一颗普通的行星?
成为恒星的门槛在宇宙中,任何的天体都可以用一个衡量指标来区分,这个指标就是:质量。在天文学界,一直流传着这样一句话:质量为王。一个天体的质量大小,可以决定很多事情,比如:天体的种类,天体的演化和寿命等等。为什么这么说呢?
我们可以从恒星的角度来看这个问题。就以太阳为例,就如上文所说,太阳占据了整个太阳系99.86%以上的质量,这样的质量使得太阳的引力巨大,引力也会对太阳自身造成影响,它会向中间挤压。在中国有一句老话:物极必反。在恒星这里,其实就是引发了核聚变反应来抵抗自身的引力。
那具体是咋回事呢?
当太阳对自身挤压极其强烈时,太阳内部的温度和压强就会变得十分巨大。这个时候,太阳内核其实呈现的是一种等离子态。那什么是等离子态呢?
我们都知道,万物都是由原子构成的,原子是由原子核和电子构成的,在等离子态是因为电子获得了足够的能量,摆脱了原子核的束缚。
因此,太阳内核其实是原子核、电子、光子等离子的粒子粥。由于太阳的主要成分是氢,其次是氦。因此,这里的原子核主要就是质子(氢原子核)和氦原子核。
这时候质子就有可能会和质子结合,也就是核聚变反应。不过,由于质子是带正电,同种电荷相排斥,因此,质子要反应并不容易。太阳的内核是1500万度,其实还远不到激发核聚变反应的条件,或者我们可以说是能量还不够。有一些大质量恒星,比太阳质量大很多的那种,温度可以超过1亿度,就可以直接激发核聚变反应了。那太阳为什么也能燃烧呢?
这是因为在微观世界中,其实存在着一个量子隧穿效应,意思是说,即便是能量不足以激发核聚变反应,但是在微观世界中,也有一定的概率让反应发生,只不过这个概率极其低。
由于太阳足够大,即使再低的概率,分摊到海量的粒子数上,也会成为一个大概率事件。因此,在量子隧穿效应的作用下,太阳的核聚变是可以发生的,只不过比较缓慢,不会像氢弹那样一下子全炸了。
而太阳产生的核聚变反应其实就会产生一个对外的压力,这个压力恰好可以和引力形成动态的平台,使得太阳不至于在引力作用下被压成一个点,也不至于一下子被炸开。
木星为什么不能成为恒星如果温度实在太低,即便有量子隧穿效应,也很难应发核聚变,那这个时候,就没有办法成为一颗恒星。就如我们上文说到的,恒星的温度其实和自身引力有关,而自身引力又和自身的质量有关,质量越大,引力就越大,温度就越高。所以能不能成为一颗恒星其实和质量有关。
科学家发现,质量小于太阳质量7%的天体,就没有办法激发核聚变反应,也就没有办法称为一颗恒星。而我们知道,木星距离这个门槛还是很远的。具体来说就是木星的体积只有太阳体积的0.1%,而木星的质量只有太阳质量的1/1047,距离恒星的最低门槛大概差了70倍,所以,木星没有办法成为一颗恒星。
总结一个天体的质量会直接决定他的宿命,是恒星,还是行星,生命周期是几百万年,还是上千亿年。木星虽然和太阳的成分接近,但由于木星的质量距离成为恒星的最低门槛还相差很多,因此,木星不能成为一颗恒星。
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
木星主要成分为氢和氦,的确是太阳系中与太阳成分最接近的星球,也是太阳系最大的行星,质量为地球的318倍,体积约地球的1300多倍。
但木星质量距离成为一颗恒星还相差很远。太阳是一颗中等偏小的恒星。
恒星最主要的性质是核心发生了核聚变。恒星是依靠核聚变巨大的辐射压,抵御恒星巨大质量的引力压,保持一个平衡,从而源源不断辐射出光和热的等离子星球。
要实现中心核聚变,需要巨大的压力和温度。太阳中心压力达到1500万℃,压力达到3000亿个地球海平面大气压。
根据计算和发现,要成为一颗恒星,最小需要达到太阳质量的8%,才能够成为一个红矮星。
但目前木星的质量只有太阳质量的约0.1%,还需要增大79倍,才能够达到激发中心核聚变的压力和温度。
红矮星是小质量低光度恒星。红矮星质量在太阳0.08~0.5倍之间,在银河系占有恒星总量的70~80%,一般认为是宇宙中最多的恒星。
红矮星温度和亮度都比太阳要低,核心温度和压力都比太阳小,因此氢核聚变进行的比较缓慢,而且也没有能量能够激发氦核聚变,所以不会发生晚期的红巨星现象,只会慢慢燃烧殆尽,最终死亡变成一颗黑矮星。
这样红矮星的寿命就特长。根据质量大小,寿命可达到数百亿年到数千上万亿年,有人认为,红矮星将与宇宙寿命同在,是宇宙最后存在的恒星。
迄今还没有发现一颗濒临死亡的红矮星。
比红矮星小一号的叫褐矮星。人们把这种介于行星和恒星之间天体称为“失败的恒星”,它们是一个尴尬的存在。
褐矮星的质量在木星的十几倍~80倍之间,质量尚没有达到激发核心核聚变的条件,又不甘心再与行星为伍,有时会有一些核聚变发生,但难以为继,能够发热,表面温度从几百度到一两千度不等,最高不会超过3000度,光很微弱,有的不发可见光,只发出红外光,因此比较难发现。
木星的质量连褐矮星都够不上,怎么可能成为太阳呢?
所以,在未来的50亿年里,太阳毁灭之前,木星只能乖乖的作为太阳的子民,老老实实围绕着太阳公转。
不过木星在太阳系行星队伍中是当然老大。木星质量是除了自己之外太阳系所有行星加起来的2.5倍,因此,木星在行星队伍中是个巨无霸,大大小小卫星就有七八十个,其引力作用不可低估,对地球轨道也有较大影响。
而且木星作为大哥,以博大的胸怀,为地球阻挡了不少天外来客的侵扰。
1994年“苏梅克—列维9号”彗星撞击木星,释放了40万亿吨的核爆威力。如果没有木星,这些小行星就很可能撞向地球,人类和地球生物将承受更多的灾难和生存威胁。
木星成为红矮星很可能有一次重大机会。50亿年后太阳毁灭过程中,会膨胀为一个比现在太阳半径大200~300倍的红巨星,随后太阳约50%的物质会消散到太空中。
这个时候木星强大的引力如果能够抓住机会,把太阳这些抛弃的物质吸收到自己身上,
只要吸取了太阳抛散物质的16%,就能够成为一个红矮星。
那时候,地球或者已经被太阳红巨星所吞噬,或者还残留着一个像烤焦的土豆形状。如果是后者,土豆地球或许会被木星的引力场所捕获,卖身投靠到木星名下继续做自己的行星梦。
太阳将会变成一颗白矮星,质量约现在太阳的0.5倍,体积约地球大小。这时候太阳的引力还是要比木星大很多,太阳系就会变成有一颗白矮星和一颗红矮星组成的双星系统,太阳变成的白矮星和木星变成的红矮星或许会相互争夺残留的行星们。
鹿死谁手,难以预料。
不过那个时候人类早就离开了太阳系或者灭亡了。
感谢阅读,欢迎讨论。
时空通讯原创版权,侵权抄袭是不道德的行为,敬请理解合作。
木星的成分和太阳相似,为什么木星没有成为太阳?
众所周知,在太阳系的行星之中,木星的体积最大,如果用地球做比较,木星的体积相当于上千个地球。不过可能很多人并不知道,木星除了体积大之外,还有一个不同于其他行星的特点就是发光。
很多人可能会说,太阳系中的行星不是不发光吗?它们发出的光不应该是反射太阳光线造成的吗?的确,对于其他的行星来说,的确是靠反射太阳光线才发光的,但是唯独木星具备发光的能力。科学家们通过研究后发现,木星一直在向周围的宇宙空间释放巨大的能量,而这个能量之大相当于其从太阳那里吸收到的能量的两倍。也就是说,木星本身释放出来的能量,有一半是来自于它自己。
按照前苏联科学家苏奇科夫和萨利姆齐巴罗夫在1982年提出的观点,木星的核心温度很可能高达28万摄氏度,并且正在进行热核反应。木星正在不断地将自己的引力转换成热能,同时还在不断地吸收太阳释放出来的能量。如此就使得木星的能量越来越大,且温度越来越高,这也才使得其能够发光。有证据显示,由于木星一直向周围释放热量,现如今已经融化了离它最近的一颗卫星——木卫一上的冰层。
科学界有一种说法,认为恒星的形成过程是通过收缩先是将巨大的星云收缩成“星胚”,随后再逐步收缩成恒星的雏形,最终形成恒星。而这个漫长的过程,其温度是不断升高的,当温度升高到一定程度就会从开始发出闪烁亮光到最后发出耀眼的光芒,同时还会向外抛射物质。
很明显,木星现在所处的状态正是恒星形成过程中所经历的。所以,说它很可能是太阳系中能够和太阳抗衡的第二颗恒星也有一定的道理。
在科学界一直有一种说法,认为在很久很久以前,当时太阳还是一团星云的时候,实则是有两股力量在进行着殊死较量,一个是后来的太阳,而另一个就是后来的木星。当时这两个巨大的星团纠缠在一起进行了一场殊死的搏斗,结果太阳计胜一筹获胜了,它不仅最终成为了一颗恒星,而且还运用自己巨大的引力将木星的大部分物质吸走了,使得木星最终成为了一颗行星。
倘若这种说法是真的,那也就是说木星的确曾经有成为恒星的潜质,那么30亿年之后,当太阳进入晚年时,木星能否借机卷土重来取而代之呢?想必也未必完全没有可能。当然,这仅仅是一种推测,既然是推测就有各种可能性,自然也就有人持反对的意见。比如有人就认为,木星虽然个头比较大,但毕竟是一颗行星,虽然能发光,但是以现在的情况看,与真正意义上的恒星还相差甚远,顶多也只能算是介于行星和恒星之间的一种特殊天体。至于木星以后会向哪种天体演化还不太好说,毕竟以现在的科技水平根本无法做出准确的判断。
的确,现在的科技水平确实无法对一个星体的未来做出准确的判断,毕竟我们对于宇宙的了解太少太少,不过有一点肯定,木星绝对是一个值得关注和研究的星球,因为它的走向很可能在遥远的未来决定着地球乃至人类的命运。
内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。
版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。