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【腦洞系列】太陽系「失敗的恒星」——木星,如果被點燃,會變成第二個太陽嗎

木星是太陽系中最大的行星, 與土星、天王星和海王星同屬巨行星。 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占比達到了99%, 在地質內部, 氫和氦也占到了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恒星十分相似, 木星並不能像它們那樣發光發熱, 所以它也被人們稱為「一顆失敗的恒星」。

木星自身無法像太陽一樣「燃燒」, 那人類是否可以「點燃」木星, 人為的讓它變成「太陽」呢?

變成太陽意味著變成恒星, 恒星是我們都熟悉的一個名詞, 那怎樣的天體才可以稱得上是恒星呢?

恒星被定義為一顆由引力凝聚在一起的球形發光等離子體, 簡單說就是依靠自身內部的能量自發發光的天體。

自發的發光是恒星區別於其他天體的主要特徵, 像行星, 衛星等都是自身無法發光的,

只能反射恒星的光。

如果木星被我們點燃, 那它自然就會通過燃燒長期自發的發光, 這樣看來我們的設想似乎是正確的。

雖然我們習慣以「燃燒」來描述太陽的狀態, 但它並不是真正的像一個火爐中的煤炭那樣燃燒。

地球上的燃燒是可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應,

氧化劑通常是氧氣, 而太陽會發光是因為核聚變反應。

核聚變又叫融合反應, 是指將兩個較輕的原子核結合成一個較重的核的過程, 這個過程中質量會有損失。

根據愛因斯坦的質能方程(E=mc^2), 損失的質量會作為能量釋放出去, 光速是30萬公里每秒, 即使是很小的物質也可以具有相當大的能量!

熱聚變反應只能發生在壓力和溫度極高的地方, 而太陽中心的溫度可以達到1600萬攝氏度, 壓力也超過地球大氣壓的十億倍!

所以, 太陽中每時每刻都在發生核聚變反應, 它每秒鐘將大約500萬的質量轉化為能量, 加熱自身和太陽系。

順便說一下, 就算太陽想像地球上的煤炭那樣燃燒, 也是不現實的,

因為宇宙中並沒有那麼多的氧氣。

說到這裡, 其實木星能不能被「燒」成「太陽」已經有答案了, 太陽之所以是太陽是因為它自身有核聚變反應。

人為的將木星點燃只是「治標不治本」的辦法, 即使有足夠的氧氣使它燃燒, 最後它也會熄滅, 而不可能像太陽那樣長期的發光。

順提一句, 氫氣和氧氣發生反應生成物是水, 如果木星可以完全燃燒, 你覺得這些水會如何存在呢?

歸根結底, 木星之所以不能成為恒星是因為它的質量太小了, 儘管它的質量是太陽系內所有行星總和的2.5倍, 但卻只有太陽質量的千分之一。

恒星的熱聚變反應需要嚴格的高溫高壓條件, 木星沒有足夠的質量以產生足夠的壓力, 而上億度的溫度也是難以實現的。

單純點燃木星讓它變成太陽是不可能了,唯一的方法是增大它的質量,那要增大到多少才可以發光發熱呢?

質量與溫度(或亮度)之間並沒有對應關係,所以人們只能靠觀測不同的天體來常識解答這個問題。

觀察結果表明,一顆質量約為太陽質量的7%的天體就可以持續發光數萬年,這可以說是已知的天體自發發光的最小質量。

太陽質量的7%是什麼概念呢?大約是木星質量的70倍!木星要變成恒星的話,至少還要融合69個「自己」!

那最低標準的恒星是什麼樣的呢?不知道你有沒有聽過紅矮星,紅矮星就是接近於「最低標準」的恒星。

最小的紅矮星質量約為太陽的7.5%,由於並沒有太大的質量,它們的亮度比太陽弱得多,有時甚至低於陽光的萬分之一。

低於發光恒星的最小質量但沒有低太多的是褐矮星,它們的質量約為太陽的1%-8%。在形成初期它們是會發光的,但後來就慢慢暗淡了。

雖然木星被稱為「失敗的恒星」,但真正適合這個稱號的應該是褐矮星,因為它們真的就差一點了!

雖然木星在八大行星裡是巨無霸般的存在,但是要「競爭」恒星的「崗位」,實力還是明顯不足的。

而我們也無法在現實中幫助這位「氣體巨人」實現它的恒星夢,只能在科幻小說中讓它短暫的當一下太陽系中的「第二顆太陽」。

單純點燃木星讓它變成太陽是不可能了,唯一的方法是增大它的質量,那要增大到多少才可以發光發熱呢?

質量與溫度(或亮度)之間並沒有對應關係,所以人們只能靠觀測不同的天體來常識解答這個問題。

觀察結果表明,一顆質量約為太陽質量的7%的天體就可以持續發光數萬年,這可以說是已知的天體自發發光的最小質量。

太陽質量的7%是什麼概念呢?大約是木星質量的70倍!木星要變成恒星的話,至少還要融合69個「自己」!

那最低標準的恒星是什麼樣的呢?不知道你有沒有聽過紅矮星,紅矮星就是接近於「最低標準」的恒星。

最小的紅矮星質量約為太陽的7.5%,由於並沒有太大的質量,它們的亮度比太陽弱得多,有時甚至低於陽光的萬分之一。

低於發光恒星的最小質量但沒有低太多的是褐矮星,它們的質量約為太陽的1%-8%。在形成初期它們是會發光的,但後來就慢慢暗淡了。

雖然木星被稱為「失敗的恒星」,但真正適合這個稱號的應該是褐矮星,因為它們真的就差一點了!

雖然木星在八大行星裡是巨無霸般的存在,但是要「競爭」恒星的「崗位」,實力還是明顯不足的。

而我們也無法在現實中幫助這位「氣體巨人」實現它的恒星夢,只能在科幻小說中讓它短暫的當一下太陽系中的「第二顆太陽」。

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