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我們的地球與這四顆氣態行星的區別,說白了只有“內核”大小和大氣層厚度不同而已。氣態行星都有固體內核;類地行星也都是有氣態外層的。
太陽系剛形成時,四顆氣態行星也是由金屬與岩石構成的固態行星。但是它們最初得到的物質更多,質量更大(木星巖鐵核心質量為地球的15~17倍),所以引力更強。
太空中絕不是空無一物,每立方厘米空間中至少有一個氫原子,在太陽系內部這一數值只會更大。百億年間,這些巨大的“氣態行星巖核”憑藉自身超強的引力吞噬了引力範圍內的一切,這使它們質量繼續增大,引力也進一步增強,直到擁有如今上萬公里厚的大氣層(表層兩萬公里氣態、中層兩萬公里液態、底層兩萬公里金屬態)。
氣態行星普遍遠離太陽,其它星系也是如此。前段時間被熱議的超級地球“開普勒10-C”也非常巨大,質量達到了地球的17倍,但它沒有變成氣態行星。原因在於它距離恆星太近了,比水星離太陽還近。恆星點燃前,它附近空間的氫便被恆星掃蕩一空了;恆星聚變開始後,超級地球好不容易收集的頂層大氣又被太陽風吹走了。
不止行星,我們的太陽開始發光之前也是一個類似木星的巨大氫氣團。研究表明,太陽內部含有大量的重元素,遙遠的過去,她會不會也有過一個固態內核呢?
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復活的章北海
我們常見的物質拓撲形態,就是固、液、汽三態。其實就是物質在電磁力主導下的物質拓撲體系。星系等星際物質拓撲形態是在引力主導下形成的。原子核、質子、中子等是在強力主導下的物質拓撲體系。
由此可看出,物質的拓撲體系都有運算、規則或聯繫。宏觀物體上的聯繫,或主要聯繫規則,就是電磁力;電磁力雖然是長程力,但存在屏蔽效應,所以,其形成的拓撲體系實際上是有個界限的,這就是原子核常數規定下的原子能級寬度。像鋼鐵棍子,20米長也就快成麵條了;就算人造的鋼筋混凝土,建5千米的高樓,估計像麵條一樣自己就晃盪斷了。
總之,宏觀物質大到一定體積,如果原子能級寬度不縮小的話,肯定不會再形成固態了,只能成為鬆散拓撲形態---氣態。
另外,木星等氣態行星主要還是由太陽系原始星雲中的小旋渦凝結的黑矮星。岩石行星大致有個體積上限,主要是電磁力性質決定的。而引力只能形成星系拓撲,或引力迴歸下的黑洞等緻密物質。
譚宏21
行星大到一定程度,行星便無法維持固體的形式,這不是由引力決定的。要從固體的形成原因去尋找答案。宇宙中大的天體都是由氣態構成的,這不是一個偶然現象。其中必然存在原因。相對大一些的行星呈球狀,而小一點的流浪行星則形狀各異,為什麼?背後存在深刻的原因。物質三態形成的原因我們並沒有弄清楚,我的感覺是:固體的存在形式與電磁力有深刻的聯繫,通常的情形固體是作為一個整體在運動變化的,你作用在固體一點,固體會作出整體反應。而液體與氣體沒有這種性質。電磁力源於微觀粒子的運動變化,它的力程有限,且有自我屏蔽功能,如果固體的規模太大,則電磁力無法維持這種規模,所以大的行星規模由引力維持,但不具固態的形式。