木星可能变成一颗恒星吗?科学家的回答让人意外

木星可能变成一颗恒星吗?科学家的回答让人意外

图解:“伽利略”全球卫星导航系统在木星。 图片来源:美国国家航空航天宇航局

美国宇航局的伽利略号宇宙飞船于1995年12月7日抵达木星,并对这颗巨大的行星进行了近8年的研究。它发回了大量的科学信息,彻底改变了我们对木星系统的理解。到任务结束时,伽利略已经精疲力竭。仪器失灵,科学家们担心他们将来无法与太空船通信。如果他们失去联系,伽利略将继续绕木星运行,并有可能撞上它的一颗结冰的卫星。

木星可能变成一颗恒星吗?科学家的回答让人意外

图解:哈伯太空望远镜的WFC3相机于2014年所拍摄到木星的真实色彩影像,可清楚看见木星南半球的大红斑

“伽利略”船体无疑会携带地球上的细菌,这可能会污染木星卫星的原始环境,因此美国宇航局决定,最好的做法是让“伽利略”撞上木星,这样就可以完全消除风险。虽然科学界的每个人都确信这是一项安全且明智的决定,但仍有少部分人担心:让带着钚热反应堆的“伽利略”撞击木星,可能会引发级联反应,从而将木星点燃为太阳系中的第二颗恒星。

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图解:1994年7月22日8:06 12~19 UT在木星轨道的伽利略号所摄W核撞击照片(图片由左至右),只发生数秒间之闪光(亮点)

氢气爆炸是通过点燃钚去引爆的,木星上就有大量的氢。既然我们没有第二颗恒星,你就会很高兴地明白这件事是没有发生的。现在会发生?未来会发生吗?答案当然是一系列的“不会”。不,这不可能发生。

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木星主要是由氢组成的,为了把它变成一个巨大的火球,你需要氧气来点燃它。水告诉了我们原因是什么。有两个氢原子和一个氧原子,如果你能把这两种元素聚集在一起,你就能得到水。换句话说,如果你能再用木星一半的氧气环绕木星,你就会得到一个木星加上一个半大小的火球。它会变成水并释放能量。但是那么多的氧气是仍未派上用场,即使它是一个巨大的火球,但它仍然不是一颗恒星。事实上,恒星根本没有“燃烧”,至少在燃烧的意义上来说是这样的。

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我们的恒星是通过核聚变而产生能量的。巨大的重力将氢气压缩到在高温高压下可以将氢原子塞入氦原子的程度。这是一种聚变反应。它会产生多余的能量,因此太阳很明亮。得到聚变反应的唯一方法就是聚集大量的氢气。事实上…你需要一颗恒星上所拥有的那么多氢气。木星的质量比太阳小一千倍。其实一千倍并不那么大。换句话说,如果将1000个木星同时状毁,那么我们的太阳系就会有第二颗恒星。

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图解:由迈克尔菲利普斯于2009年7月25日拍摄的木星图像。

但太阳并不是你所知道的最小的恒星。事实上,如果你将恒星上氢气质量的大约7.5%收集在一起,你就会得到一颗红矮星。所以最小的红矮星仍然是木星质量的80倍。你知道怎么做,那就是再找到79个木星,让它们撞到木星,我们在太阳系中就有了第二颗恒星。

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还有一个比红矮星还要小但仍有点像恒星的天体:棕矮星。这是一个质量不足以在真正的聚变中点燃的天体,但它却足够大以至于氘(氢的一种变体)会熔化。你可以得到一个质量只有木星质量13倍的棕矮星。现在没那么难了对吧?再找到13颗木星,把它们撞到行星上?正如伽利略所证明的那样,点燃木星或者木星上的氢气并不是一件简单的事情。除非太阳系发生一系列灾难性的碰撞,否则我们不会得到第二颗恒星。如果发生这种情况,…我们还会面临其他问题。

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相关天文知识

伽利略号是美国宇航局一艘无人航天器,专门用作研究木星及其卫星。它以文艺复兴时期意大利天文学家伽利略的名字来命名,于1989年10月18日由航天飞机亚特兰蒂斯号运送升空,任务名称为STS-34,它于1995年12月7日接近木星。

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. phys-

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