木星竟然在放热!天文学家:它在积蓄能量,未来可能成为恒星

星空承载梦想 2023-10-25 12:24:28
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现代科学认为,我们的太阳诞生于50亿年前,在50亿年前,太阳系一片混乱,太阳诞生以后,吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出太阳的质量非常大,太阳是一颗恒星,从诞生以后就开始不断的释放热量,到现在太阳已经燃烧了50亿年之久,根据科学家的研究得出,我们的太阳还剩下50亿年的寿命,太阳之所以能够燃烧这么长时间,是因为太阳的燃烧和我们地球上的燃烧是有区别的,我们地球上的燃烧需要氧气,而太阳是内部核聚变的反应。

根据爱因斯坦的质能方程式E=MC^2,在这个方程中,M是太阳的质量约为2×10^30千克,C就是光速也就是大约3×10^8米/秒(30万公里/秒)。通过爱因斯坦的质能方程,我们可以计算出太阳释放的总能量E=1.26×10^45焦耳。此外,太阳每秒释放出的能量也就是太阳的光度,科学家也已经给我们测出来了,即3.85×10^26瓦特,核聚变指的是质量小的原子,例如氘核(由一个质子和一个中子构成)或氚核(由一个质子和一两个中子构成),在超高温条件下结合成新的原子核——氦核,从而释放出巨大的核能。在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,以热和光的形态释放出巨大的核能。

可以说,太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸,比原子弹爆炸的威力都大。在核聚变反应中,四个氢原子合并成一个氦原子,但是这个新的氢原子的质量却小于四个氢原子的质量总和,这个丢失的质量并没有消失,而是按照爱因斯坦的质能方程式E=mc^2转化成了能量,这就是太阳能量的来源。我们地球每秒钟接收到了能量大约只有22亿分之一,大家不要小看这22亿分之一的能量,它相当于地球上100万吨煤炭燃烧的能量总和,在太阳系中一共有八大行星,其中木星的体积和质量是最大的,曾经有很多科学家认为,木星其实是太阳系内隐藏着的另一颗恒星。

因为它向外辐射的热量比它吸收的太阳热量高1.5倍,这意味着木星内部存在额外的热源,而且科学家考虑到木星内部的温度和压力,以及它气态巨行星的身份,所以很多科学家认为,木星正在积蓄能量成为太阳系的第二颗恒星,木星作为太阳系中体积和质量最大的行星,它不仅能够保护地球不受小行星的撞击,而且经过科学家对木星的深入研究发现,木星是一个非常可怕的行星,首先木星的自转速度非常快,现在我们知道地球自转一圈的时间大约是24小时,而木星自转一圈的时间大约是9小时50分钟,木星的体积这么大,但是自转速度如此之快,这说明木星上面存在很强烈的风暴。

在1665年的时候,人类第一次观测木星的时候就发现了在木星上面存在一块大红斑,到现在为止,这个大红斑已经存在了350多年,一开始的时候科学家认为,木星上面的这个大红斑可能是木星气流漩涡造成的,应该很快就会消失,但是后来经过科学家的研究发现,木星的大红斑能够释放巨大的能量,这些能量到底是如何产生的?目前科学家也在探索当中,难道说木星的这个大红斑是有人刻意留下的?科学家发现木星大红斑的直径跨度达到了2万公里以上,最长的时候能够达到4万公里,可以说这个大红斑的直径比地球的直径还要大,我们很难想象这么大的风暴眼会有多么强大。

木星是一颗气态行星,在木星诞生之初,它吸收了大量的氢气,所以木星上面的氢元素占到了木星总质量的百分之70以上,根据科学家对木星的观测得出,木星的引力非常巨大,任何进入木星引力范围的物质,都会加速超过木星,而且物质在飞行过程中会产生摩擦力,摩擦所产生的温度高达15000摄氏度,虽然现在人类对木星已经有了一定的了解,但是在木星上面还隐藏着很多我们不知道的奥秘,虽然木星的质量和体积都非常大,但是木星想要成为一颗恒星也并不是一件容易的事情,根据科学家的研究得出,目前银河系内质量最小的恒星是红矮星EBLMJ0555-57AB,它距离地球有630光年。

它的质量只有太阳的一半,在这种情况下这颗红矮星内部的核聚变反应已经非常缓慢了,从而导致了它的寿命很长,一般情况下,红矮星的寿命都是数千亿年,看到这里,可能有很多朋友会产生一个疑问,就是为什么质量小的恒星寿命会很长呢?根据科学家的计算得出,恒星寿命=燃料量/消耗率,用于核聚变的燃料量与恒星最初通过核反应产生能量时的总质量成正比。所以燃料量=kx初始质量,消耗速率就是恒星的光度,所以恒星将作为主序星存在的时间=kx初始质量/光度,简单来说就是大质量的恒星消耗的能量要比小质量的恒星消耗的能量快。

如果说一颗恒星的体积是100万公里,那么它内部只有80万公里的区域在进行核聚变反应,如果说一颗恒星的体积是500万公里,那么它内部400万公里的区域都在进行核聚变,如果说一颗恒星的体积是1000万公里,那么它内部800万公里的区域都在进行核聚变,这就类似大火炉和小火炉,由于大火炉的体积很大,所以它需要的燃烧就非常多,而且燃烧的速度还很快,这就是为什么大质量的恒星的寿命短,目前科学家在宇宙中发现的最大恒星是斯蒂芬森2-18,它的半径达到了15亿公里,是太阳的2158倍,如果说把这颗恒星放在太阳的位置,那么距离太阳最近的行星就不是水星了,而是海王星。

根据恒星的演化模型,红矮星虽然质量比太阳小,但是也达到了一半左右,虽然木星的体积很大,但是它的质量只有太阳的百万分之一左右,这意味着木星内部的温度和压力根本不够,氢元素并不能够在木星内部产生持续的核聚变反应,科学家经过计算得出,最小的恒星质量下限也需要80个木星的质量,所以即便是木星再怎么努力,它也不可能成为恒星,而且在太阳系中,大部分的物质都被太阳吸收了,已经没有其它物质能够让木星吸收成为恒星,不过在气态行星和恒星之间,还有一种棕矮星的星球,这种星球的质量已经非常接近恒星的下限了。

但是由于没有额外的质量输入,所以它们的内部氢元素无法核聚变,只有氘在燃烧,这就导致从外表看去它是一颗棕红色的气态行星,表面也有类似木星的条纹。目前科学家在棕矮星的质量介于木星质量的15到80倍之间,在宇宙中棕矮星的数量非常少,目前科学家利用韦伯望远镜只发现了一颗,韦伯望远镜主镜直径达到了6.5米,是哈勃望远镜直径的2.7倍,是斯皮策太空望远镜直径的7.6倍,韦伯望远镜是由18个镀金膜的六边形反射镜拼接而成的,和传统的太空望远镜设计风格有一定的区别,韦伯望远镜光学设计是一个三反射镜消像散,利用弯曲的二级和三级镜以递送图像光学像差,还有一个精细的转向镜,能够为其提供稳定的图像,为了调整光学系统,韦伯太空望远镜还配了126个小型电机,利用韦伯望远镜科学家对宇宙有了更清楚的认知。

如果木星被强行被变成一颗恒星,那么它的四颗卫星将会变得更加适合人类居住,而且土星周围的卫星温度也会升高,在1997年的时候,美国发射的卡西尼-惠更斯号探测器经历了7年多的飞行,最终抵达了土星附近,并且对泰坦星进行了120次观测,采集了大量的数据,科学家根据探测器采集的数据描绘出了泰坦星完整的地图,根据研究发现,这颗行星上面的大气层主要是以氮气为主,这和地球的大气层毕竟类似,不过泰坦星的海洋结构和地球差别很大,泰塔星上面的海洋上层主要是由甲烷构成的油状海洋,下层才是液态水,所以科学家认为这颗星球的海洋中可能存在和地球完全不同的生命,由于这颗星球存在太多和地球类似的特征,所以美国NASA宣布,在2026年的时候,将会再次发射一个探测器,进入泰坦星的内部进行探索,到时候我们就可以知道泰坦星上面到底有没有生命。

如果说木星变成一颗恒星,那么泰塔星上面的温度就会升高,生命诞生指日可待,不过按照目前的理论来看,木星不可能变成一颗恒星,所以在我们的太阳系只有太阳这一颗恒星,如果说太阳系多出一颗恒星来,对于地球生命来说简直就是灾难,因为多出一颗恒星来,太阳系的平衡就会被打破,这会导致太阳系中的行星轨道错乱,可能会导致行星撞击,一旦撞击,地球生命就会灭亡,人类也无法逃离灭绝的命运,别说是行星撞击了,就是一颗小行星撞击地球,都能够带来生物大灭绝,曾经在6500万年的时候,有一颗直径10公里的小行星撞击了地球,导致地球上百分之90的生物都灭绝了。

当时地球上的霸主还是恐龙,恐龙在地球上统治了1.6亿年,如果不是小行星的撞击,可能恐龙到现在还活着,人类就是在恐龙灭绝之后诞生的,虽然现在人类已经能够走出地球探索宇宙,但是在宇宙中依然存在很多人类无法解释的奥秘,现在科学家也在努力的研究当中,目前人类连太阳系都无法飞出去,更别说探索宇宙的奥秘了,曾经在46年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的主要目的就是为了让他们飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,但是这么多年过去了,旅行者1号和2号探测器并没有飞出太阳系,科学家经过计算得出,如果按照它们的飞行速度来看。

想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间,这对于人类来说太漫长了,所以科学家也在想办法提升飞船的飞行速度,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,虽然现在人类还无法飞出太阳系,但是只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,人类一定能够飞出太阳系,探索更加广阔的宇宙空间,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?

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简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章