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木星居然在放熱!天文學家:它正積蓄力量,未來或将成為恒星

作者:森羅萬象原創

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木星居然在放熱!天文學家:它正積蓄力量,未來或将成為恒星

綜述

木星是太陽系中的不折不扣的“巨無霸”。它能裝下1316個地球,品質是地球的317倍。巨大的體型和品質使其在行星隊列中“鶴立雞群”。它同時也是一個“守護者”,以巨大的引力吸引着各種小行星和彗星,将它們牢牢束縛,保護着地球和其他行星的安全。

木星是一顆氣态星球,其構成元素和太陽類似,它除了在軌道上靜靜地旋轉外,還在默默地向外部釋放熱量。天文學家猜測,未來它或許會成為一顆恒星。

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氣态巨星

木星的英文單詞是“Jupiter(朱庇特)”,他是古羅馬神話中的主神,掌管天空,雷電和法律,是凡間的衆神之王,羅馬的守護神。

現實中,木星就是地球的守護神。億萬年來,它以強大的引力束縛着各種小行星和彗星,使地球免受各種小型天體的侵害。如果沒有木星,地球不知要承受多少次小行星撞擊,生命的演化曆程會被頻繁打斷,也許就不會有人類文明存在。

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木星和太陽系中其他行星誕生時期相同,形成于45億年前,它的主要構成元素是氫和氦,和太陽構成元素類似。天文學家認為,木星很可能是太陽形成後剩餘的“邊角料”。

木星上沒有固态岩石表面,木星最外層是氫和氦組成的雲層,逐漸深入内部,氣體密度越來越大,如同鋼瓶中的液化氣一樣,氣體過渡成了液态,形成了包裹整顆星球“海洋”,而在海洋深處,氣體又在巨大壓強下變為固态。

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氣态,液态和固态之間并沒有泾渭分明的界限,也就是在木星上,不存在真正的表面。木星的外部,有一個寬闊的光環,寬約6500公裡,厚約10公裡,由大量的塵埃和黑色岩石組成,每塊岩石直徑在幾十米至幾百米不等,圍繞着木星旋轉,旋轉一周約七小時。

木星外環形成于隕石和衛星的撞擊。各種天體撞擊木星衛星後,部分塵埃和碎石會逃逸出來,在木星引力和磁場的作用下,繞着木星規律旋轉。

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放熱原因

近些年來,天文學家在對木星的探測中發現,木星作為一顆行星,居然在一刻不停地向外釋放熱量。探測器探測到的木星溫度,比理論計算中的溫度要高出20℃,它所釋放的熱量,比它在太陽那裡吸收到的熱量要多出1.5倍。

一般來講,隻有星核内部溫度超過2萬K時,星體才會釋放出強且穩定的熱輻射流。木星最外層的溫度隻有165K(-108℃),液态氫氦海洋的溫度卻高達1萬K,最内部的星核,溫度可能超過2.5萬K。

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除了高溫星核外,木星散發出熱量還與磁場有關。星核中存在大量的金屬氫和氦,在木星上形成了強大的内外磁場,其磁場強度是地球的1.8萬倍。

磁場和引力會不斷俘獲來自外部能量和物質,這些物質有的來自太陽,有的是木衛一上的火山噴發物,它們主要以帶電粒子流的形式存在,被木星的磁場驅使,進入木星兩極地區,沉澱後釋放能量并加熱大氣。

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木星不斷釋放的熱量,已經使木衛一表面的冰層逐漸消失,但在距離較遠的衛星上,依然有冰層存在。

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會成為恒星嗎?

太陽等恒星向外部釋放熱量,靠得是内部不斷進行的核聚變反應。氫有三種主要同位素,即“氕氘氚”。2個氕聚變為一個氘,然後1個氘再和1個氕聚變為1個氦-3,也有可能是2個氦-3聚變為1個氦-4……

恒星内部就依靠類似如此的聚變,源源不斷向外部釋放熱量。木星擁有大量的氫和氦,已經具備了足夠的燃料,内部星核溫度高達2.5萬K,具備了熱核反應的高溫條件。

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雖然木星的很多特征和恒星類似,但它現在還不能成為一顆恒星,因為它的品質太小了。銀河系中最小的恒星,“羽量級”紅矮星EBLM J0555-57Ab,其品質就是木星的80倍。

木星要想踏入“恒星境“,必須還得努力“增肥”才可以。隻有擁有足夠的品質,内部星核才會達到恒星熱核反應所需要的高溫和高壓條件。但目前木星并沒有“增肥”的機會,即使木星把太陽系内其他的行星和小天體都吞掉,品質依然夠不到“恒星境”的門檻。

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木星将來突破的唯一可能就是在50億年後,太陽壽終正寝化為紅巨星,抛射大量物質向太陽系時,木星依靠自身引力努力吞噬,增加自身的品質。

但即使如此,木星完成突破的機率依然很小。太陽抛射出的物質不會超過自身品質的1/10,而且沒有的固定方向,木星不可能吞噬掉所有的物質。到時木星品質可能會有所增大,但也很難完成突破,變成一顆真正的恒星。

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結尾

盡管木星諸多方面表現出與恒星相似的特征,但要成為真正的恒星,仍存在重重障礙。木星目前的品質遠遠不夠。即便在未來太陽壽終正寝,成為紅巨星時,木星吞噬抛射物質完成突破的機會也十分有限。是以,木星成為恒星的可能性微乎其微。

如果50億年後,木星幸運地完成了突破,踏入“恒星境”,那麼它很可能就有代替太陽,成為太陽系中新的恒星,到時“太陽系”或許該改叫“木星系”,但這一切隻存在于想象中,畢竟50億年後,人類文明是否存在都不一定呢。

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