03.04 最大的星球到底有多大?能否說得具體一點?

陽謝棋象天天


據天文學家對宇宙觀測的結果和推測出來的數據來說。就目前人類己知的宇宙中的星系就有數千億個,至於星系裡的星體到底有多少,僅僅銀河系中的恆星就有兩千億個。浩瀚的宇宙大得不可思議,可問題就在於宇宙大爆炸理論並不是宇宙誕生的形成理論,而是宇宙誕生之後的演化理論。也就是說,科學家們所觀測並推測的關於宇宙中的總星系有多少個或者單一星系中的星體有多大,並不是直接觀測或測量出來的數據,而是通過太空望遠鏡間接推測出來的數據。反正宇宙的星系到底有多少或者單一星系中的星體有多大則無法計算。既然,浩瀚的宇宙奧秘無窮,那麼,就以我們人類所熟知的太陽系中的八大行星的大小來舉例吧,即水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。如下圖所示:


瞧,水星的直徑約為4880千米;金星的直徑約為12103千米;地球的直徑約為12756千米;火星的直徑約為6794千米。

木星,是太陽系中最大的行星,比所有其他的行星的合質量大2倍,直徑約為142984千米。

土星,是太陽中第二大的行星。土星的直徑約為120536千米。

天王星,是太陽系第三大行星天王星的直徑約為51118千米。

海王星,是環繞太陽運行的第八顆行星,也是太陽系中第四大天體,直徑約為49532千米。


返璞歸真諦似少年


我們的地球和太陽都是宇宙中的星球,地球很大,太陽更大,太陽的體積是地球的130萬倍,質量是地球的33萬倍,太陽的質量佔了整個太陽系可見物質的99.86%,可謂是我們太陽系中的巨無霸,所以說起來太陽也是相當巨大了。


不過可能很多朋友都聽說過盾牌座uy,直徑達23.76億公里,這個星球的體積又是太陽的45億倍,相當於2萬億億個地球那麼大,迄今為止還沒有發現比它體積更大的恆星。

那麼盾牌座uy就是最大的星球了嗎?其實遠遠不是,不論是體積和質量,宇宙中已知的星球中都有比它更大的。


實際上宇宙間的天體是以質量為王,並非是以體積論英雄的,盾牌座uy雖然體積巨大,但是它的質量只有太陽的8~10倍(一說32倍),並不是質量最大的恆星,已知質量最大的恆星是R136a1,位於大麥哲倫星雲中,其質量大約是太陽的265倍(一說為太陽質量的320倍),是盾牌座uy恆星質量的30倍左右,但是它的體積只有太陽的3萬倍大小,遠不如盾牌座uy的體積更大。


但是,R136a1恆星也並非質量最大的星球,因為黑洞也被認為是一種星球,而已知體積和質量最大的單一天體都是黑洞,衡量黑洞這種星球的體積,通常使用它的事件視界所涵蓋的範圍,就是這個黑洞周圍光無法在逃逸的地方。

已知體積和質量最大的黑洞是Ton618,它是一個類星體(外圍有吸積盤的黑洞),其質量高達太陽的660億倍,體積就更誇張了,它的視界體積直徑被認為高達3840億公里,可以放下430萬個盾牌座uy,或者2億億個太陽。



看了如上這幾個星球,是不是覺得我們太陽系中的巨無霸太陽非常渺小呢?目前應該說Ton618黑洞才是目前宇宙中已知的最大質量和體積的星球,不過在將來也有可能會找到比他更大的星球呢。


科普大世界


體積最大的恆星是盾牌座UY

盾牌座UY(UY Scuti、UY Sct),是一顆位於盾牌座的紅色超巨星。這顆恆星是至今人類已知體積最大的恆星,超越過往被視為體積最大恆星的大犬座VY。

盾牌座UY是一顆紅超巨星,其恆星光譜分類為M4Ia。儘管其體積非常大,但其質量僅僅約為太陽質量的32倍,即約為地球質量的1000萬倍。這顆恆星不僅僅在體積方面巨大,亮度也非常高。其亮度為太陽的340,000倍,是光度最高的恆星之一。盾牌座UY也是一顆半規則變星,其變光週期約為740日。

這顆恆星的視星等為11.2至13.3等,代表人類肉眼無法看到這顆恆星,需要依靠望遠鏡才能看到。

體積

這顆恆星是至今已知體積最大的恆星。直徑達2,375,828,000公里。其規模是如此之大,如果將盾牌座UY放在太陽系的中心,它的直徑將超過木星軌道(5.204267天文單位,778,547,200公里),並且接近土星軌道(9.5820172天文單位,1,433,449,370公里)。光環繞這顆恆星的赤道一週需時9小時以上,而光環繞太陽赤道一週僅需時14.5秒。這顆恆星能容納約45億個太陽,即約2億億個地球。

盾牌座UY與太陽大小對比

於2012年前,大犬座VY一直被視為已知體積最大的恆星。當時,明尼蘇達大學教授蘿勃塔·韓福瑞(Roberta M. Humphreys)預測大犬座VY的直徑大約是太陽半徑的1800到2100倍。但是,經改良的測量方式讓天文學家們發現其實際體積要小得多。

質量最大的恆星R136a1

R136a1是一顆藍特超巨星,是目前在巨大質量恆星列表中已知質量最大的恆星。這顆恆星的質量是由謝菲爾德大學的天文學家測量的,估計是265太陽質量 。這顆恆星也列名在最亮恆星列表中,亮度是太陽的870萬倍 。它位在大麥哲倫星系的蜘蛛星雲中,是靠近劍魚座30複合體的R136超星團中的成員。

R136a1

R136a1正在經受極端的質量損失,它的恆星風達到2600±150公里/秒,這是由於強烈的電磁輻射和非常熱的恆星引起的,其風力要比能保留物質的重力更為強烈。質量損失是由質量很大、低表面重力、高亮度和光球重元素含量高引起的。R136a1每年失去5.1×10ˉ⁵倍太陽質量(3.21×10¹⁸千克/秒),比太陽損失的速度超過十億倍,預計自形成以來有超過50倍太陽的物質失去。

R136a1的亮度約為870萬倍太陽光度,是已知最明亮的恆星,它在五秒的時間裡散發的能量相當於太陽一年散發的能量。如果它代替我們太陽系的太陽,它將是太陽光度的97000倍,從地球上看視星等是-39。在距離10秒差距的亮度,視星等是-7.6,是在地球上看金星亮度的16倍。


雞年大吉上課


有比較才有傷害:

第一幅圖從左到右過來分別是水星,火星,金星,地球

第二幅圖從左到右過來分別是地球 海王星 天王星 土星 木星

第三幅圖從左到右過來分別是木星 比鄰星 太陽 天狼星

第四幅圖從左到右過來分別是天狼星 北河三 大角星 畢宿五

第五幅圖從左到右過來分別是畢宿五 參宿七 心宿二 參宿四

第六幅圖從左到右過來分別是參宿四 大犬座VY 天鵝座NML 盾牌座UY

盾牌座UY(英語:UY Scuti、UY Sct),是一顆位於盾牌座的紅色超巨星。這顆恆星是至今人類已知體積最大的恆星,超越過往被視為體積最大恆星的大犬座VY。如果把它跟太陽放到同一張傳統大小的圖片上的話,太陽還沒有一個像素大。

盾牌座UY是一顆紅超巨星,其恆星光譜分類為M4Ia。這顆恆星的半徑約為太陽的1,708 ± 192倍。儘管其體積非常大,但其質量僅僅約為太陽質量的32倍,即約為地球質量的1000萬倍。這顆恆星不僅僅在體積方面巨大,亮度也非常高。其亮度為太陽的340,000倍,是光度最高的恆星之一。盾牌座UY也是一顆半規則變星,其變光週期約為740日。

這顆恆星的視星等為11.2至13.3等,代表人類肉眼無法看到這顆恆星,需要依靠望遠鏡才能看到。

這顆恆星是至今已知體積最大的恆星。根據天文學家的推測,這顆恆星的半徑約為太陽半徑的1,708 ± 192倍(7.05到8.83天文單位),直徑達2,375,828,000公里。其規模是如此之大,如果將盾牌座UY放在太陽系的中心,它的直徑將超過木星軌道(5.204267天文單位,778,547,200公里),並且接近土星軌道(9.5820172天文單位,1,433,449,370公里)。光環繞這顆恆星的赤道一週需時6.91小時,而光環繞太陽赤道一週僅需時14.5秒。這顆恆星能容納約50億個太陽,即6.5千萬億個地球。[9]

於2012年前,大犬座VY一直被視為已知體積最大的恆星。當時,明尼蘇達大學教授蘿勃塔·韓福瑞(Roberta M. Humphreys)預測大犬座VY的直徑大約是太陽半徑的1800到2100倍。但是,經改良的測量方式讓天文學家們發現其實際體積要小得多。


低熵製造機


太陽系中有八大行星,其中以木星的質量最大,其體積約相當於地球的1300倍,質量為地球的318倍,但是木星也並非宇宙中最大的行星,科學家們已經觀測到很多行星都比木星更大。



木星是個氣態巨行星,行星大到一定質量的時候都會成為這樣的天體,不過由於行星都不會發光,所以要觀測太陽系外的行星相當困難,大都只能通過“掩星法(行星運行時經過恆星表面遮擋恆星的光的過程)”發現它們。但是即便如此,科學家們仍然發現了一些質量和體積都比木星更大的行星。


比如TRES4,它的直徑是木星的1.7倍,體積相當於木星的4~5倍,但質量卻只有木星的85%,還有WASP-79b,它的直徑大約是木星的2.1倍,體積相當於木星的八倍大,然而質量僅為木星的90%,所以它也是一個體積比木星大,質量卻比木星小的行星。

再如J1407b,它是一顆有著巨大光環的氣態天體,星體直徑大約是木星直徑的2.5倍,但是它的質量約為木星的20倍,這是從星體分類上來說,它已經不屬於行星了,而是屬於褐矮星。





這是因為行星的質量存在一個上限,上限大致為木星質量的13倍左右,超過這個上限的話,星球內部就會因為高溫高壓而啟動氘核聚變,那麼這樣的星球就不能稱之為行星了,而是成為褐矮星了。因此行星的質量上限也就是木星的13倍,木星的質量相當於地球的318倍,那麼最大的行星的質量上限也就相當於4134個左右的地球了。


有一顆編號為SIMP J01365663+0933473的類木行星,據測定其質量是木星的12.7倍,相當於地球的4038倍,它的內部很可能並沒有啟動到核聚變,因此或是已知質量最大的行星。這是一顆流浪行星,並不依附於任何主恆星運行,其自身磁場是地球的400萬倍,距離我們約20光年,而其前進的方向則很靠近我們的太陽系。


行星的質量雖然有大致的上限,但是體積的上線卻不好界定。迄今為止科學家們已觀測到的體積最大的行星是距離地球320光年的HD 100546b,這顆巨型行星是一顆流浪行星,它的質量有木星的7倍大,但是體積卻異常驚人,其直徑約91萬公里,達到了太陽直徑的65%,體積大約相當於太陽的1/4,或者說相當於250個木星那麼大,以我們的地球來論,它可以裝下32.5萬個,如果是個頭更小的水星,那它可以裝65萬個,實際上這顆行星的體積甚至超過了很多小質量恆星——紅矮星的體積。



人類的方向


這顯然問的是……

銀河系內的最大行星能有多大?

要回答這問題,我們首先得確定行星的最大上限。

就是說,行星多大以後,它就不再屬於行星的範疇?

然而……

問題又來了。

你說的最大行星,到底是質量最大的行星呢?

還是體積最大的行星?

很多人會說:

這不是廢話嗎?

它們本來就是一個問題呀!

顯然,行星的體積越大,質量就越大。

反之,質量越大,體積就越大。

錯了!

你之所以會這麼認為,那是因為你在“岩石行星”上生活得太久了。

假如到了氣態行星上,你就會發現:

行星的質量和體積不一定成正比,有時候它成反比。

以諸位熟悉的木星為例。

(圖片作者:DORLING KINDERSLEY )

咱們先來回憶一下木星。

木星質量=2.5×(七大行星質量總和)

木星質量=318×地球質量。

木星體積=1321×地球體積。

現在問大家一個問題,如果……

木星的質量再增加1倍,也就是:

木星質量=318×2×地球質量

那麼你說,木星的體積會增加多少?

體積也會增加1倍嗎?

如果沒有增加1倍,那麼增加0.5倍體積怎麼樣?

答案是:

木星的體積不但不會變大,反而會縮小。

而原因不難理解:

隨著木星質量的增加,其內部會因為壓力的增加而縮小體積。

以上當然不是寒木我推測出來的。

而是天文物理學家們用計算機,一步步計算模擬出來的。

故,理論認為:

現在的木星,已經被認為幾乎是……達到了行星結構和演化史所能決定的最大半徑。

如果這個理論是正確的,那還有什麼好說的。

目前人類發現的體積最大的行星就是木星。

銀河系內,可能還有比木星體積大那麼一丟丟的行星,但因為沒發現,所以……沒有意義。

總而言之,如果理論是正確的話,木星體積代表了行星體積的上限。


上文討論的是體積。

現在我們說質量

美國約翰·霍普金斯大學的天文學家,凱文·施勞福曼。

他在《天體物理學》雜誌發表了一篇文章。

文章的觀點是:

行星質量的上限應該是:

10倍木星質量!

為什麼這麼說呢?原因是他們認為:

10倍~13倍木星質量的恆星,屬於次褐矮星——最小號恆星。

注意,上面提到的是“次褐矮星”。

不是“褐矮星”。

兩者差了一個檔次。

(藝術家筆下的褐矮星,圖片作者:NASA/JPL-Caltech)

(藝術家筆下的次褐矮星,圖片作者:NASA/JPL-Caltech)

……

因此,我們大概可以說:

銀河系內,質量最大的行星,最多也就是10倍木星質量。

它到底在哪裡?

不知道,等著你去發現。

①https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2007ApJ...669.1279S/abstract

②https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter


寒木釣萌


最大的行星有多大?

一個比較有趣的話題,最大的行星確實不太好確認,因為宇宙中觀測到的最大的是系外行星J1407b,大概是木星直徑的2.5倍,質量約為木星的20倍!另一顆比較大的行星是是TRES4,因為它的直徑是木星的1.7倍,但質量卻只有木星的80%,很明顯後面那個天體落選了!

當然還有另外一個有趣的事實,J1407b也是唯一一顆有有光環的系外行星,它的光環超過土星的200倍!不過這顆行星還很年輕,它的光環也將逐漸消失!

但有一個有問題不得不說,因為行星的質量存在一個上限,因為過大的行星會將比較輕的氣體元素留住,即岩石質行星成長到一定的大小後其引力將能留住氫元素和氦元素等!但在這些氫元素中有部分氫元素的同位素氘,它的聚變條件比較低,只要行星的質量達到木星的13倍左右內核溫度即可點燃氘元素!但氘元素在整個氫元素比例中佔比的比較低的,僅僅足夠燃燒5000萬至一億年左右,因此有天文學家將超過13倍的氣態行星定義為褐矮星,即不屬於行星和不屬於恆星的一類天體!

太陽系附近的褐矮星位置與距離,比如巴納德和比鄰星紅色表示紅矮星,太陽和半人馬座阿爾法主星是黃矮星!

因此從行星的真正定義來看,最大的行星上限應該是褐矮星,大約12-13倍木星的質量!而木星的質量是地球的318倍,那麼很簡單這種行星最大的質量在地球的3816-4134倍之間!


星辰大海路上的種花家


目前在宇宙中發現最大的星球有多大?

如題,最大的星球,那就是宇宙中現今所知道的星球唄。目前星球一般都是恆星比較大,現在就讓我們先看看有哪些吧,當然宇宙無窮盡,我們現在只探討已知的,說不定哪天科學家還發現了其他的星球又能刷新我們的認知,畢竟宇宙總能帶給我們驚喜。


體積最大的盾牌座UY,是一顆紅色超巨星,我目前就已知的最大星球,當然如果你有新的資料不妨留言告訴我們哦,咱們的太陽跟這個星球相比還不到一個像素點,現在我們上圖看看。

好傢伙,看到沒,紅紅的超巨星,如果放到咱們太陽系,瞬間就到木星的軌道了,真的太大了,上述圖片左手邊起就是太陽,依次類推的比大小,最後勝出的就是咱們的主角,有沒有被驚呆?

還好這顆大傢伙離我們很遙遠,如果對它還沒有大的概念,那麼再打個比方,就咱們的太陽,太陽系的老大,如果把它填進它體內,可以容納50億顆哦,50億顆哦,50億顆哦,至於地球是6.5千萬億顆哦。是不是很大?


心揚一九八八


宇宙中很多天體,無論是從體積上還是質量上,“大”的程度已經遠遠超出我們的認知範圍,甚至顛覆我們對世界的認知。

盾牌座UY :紅特超巨星,無疑登上人類可觀測宇宙範圍內最大天體的寶座!其巨大程度已經超過了曾經的霸主,超越了過往被視為體積最大恆星的大犬座VY。

盾牌座UY是一顆紅特超巨星,距離地球約9500光年,其直徑達到了恐怖的23億公里,是太陽的1700多倍。盾牌座UY的質量約等於32倍太陽的質量,1000萬倍的地球質量……其亮度更是比太陽亮34萬倍……仔細想一想這都是多麼恐怖的數據!

據說將盾牌座UY直接放在太陽的位置上,它的直徑將接近土星的運行軌道。光環繞這顆恆星的赤道一週需時6.91小時,而光環繞太陽赤道一週僅需時14.5秒。這顆恆星能容納約50億個太陽,即6.5千萬億個地球。[9]


儘管如今的科學技術已經得到了高速的發展,小編還是比較習慣用最直觀的東西去衡量物體,通常都會先用體積、質量去認知物體。這種認知觀在我們所生活的地球上是很適合的,但是一旦脫離地球進入宇宙,這種認知觀就變得會很脆弱。尤其在這種無比巨大的天體面前,小編的感覺就像蜉蝣撼億萬大樹,這種渺小感時從未有過的。

真想去看一看啊,距地9500光年,先許個願望活個一萬年,再學會光速飛……

歡迎腦洞大開的小夥伴一起交流感受!


科學技術館


國際天文學聯合會於2006年剝奪了冥王星的行星資格,並把它降格為矮行星,原因就在於冥王星的各項指標都沒有達到要求


現在對於行星的要求主要有三條,一是質量足夠大,二是軌道之內沒有其他天體,三是繞太陽公轉,實際上冥王星的質量只有月球的三分之一,有意思的是質量比較大的行星幾乎全是類木行星,科學家這些氣態物質構成的行星天生就比固態物質構成的類地行星更加容易吸引物質,因為太陽系的零度線就位於小行星帶附近,一旦出了零度線物質就能以氣態存在,因為類木行星都是氣態大胖子。

我們太陽系質量最大的行星一直是木星,它比其他所有行星加起來的質量還大,但現代天文學運用新的方法和設備不斷髮現新的系外行星,迄今為止發現的最大質量行星是木星的20倍,編號為J1407b,它除了質量外還有一個很大的星環,總直徑達1.8億公里。

但質量達到13倍木星質量的行星就能成為一顆“準恆星”,因為內部的氘元素已經能獲得足夠高的溫度來進行聚變反應了,這個時期的行星被稱為“褐矮星”,是介於行星和恆星之間的天體,因此嚴格意義上來說J1407b並不屬於行星。

行星的質量上限在13倍木星質量以下,編號SR 12c和HD217786b的天體質量都是木星的13倍,尚且不知道它們是不是質量最大的行星,除了質量外天文學家還發現了質量比木星小兒體積比木星大的行星,WASP-79b的直徑是木星的2.1倍,體積是木星的8倍,但質量只有木星的0.9倍。

系外行星距離我們都有數光年甚至數十光年,以人類目前的技術是不可能到達的


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