既然木星全身都是氢气,那么如果有流星撞击会爆炸吗,爆炸后燃烧会和太阳一样吗?

恒星

要了解“木星到底是不是可以被点燃成恒星”这个问题,实际上,我们要想知道的是:恒星是如何炼成的?

这里要想强调一下,真的不是一把火点了着的。我们要知道的,要点着氢的前提是有氧气。

而宇宙几乎是真空的,宇宙的平均密度要低于一立方米一个氢原子的水平,这比地球上任何实验里所能做到的真空还要空。不仅如此,宇宙中主要的元素是氢原子,剩余的基本上都是氦原子,只有不到1%的其他元素。因此,木星是根本点不着的。

那恒星是如何燃烧的呢?实际上,它们依靠的是:引力。就拿太阳来说,太阳的质量占据整个太阳系的99.86%以上。

因此,太阳自身的引力十分巨大,这就使得太阳在引力的作用下,内部温度急剧升高。内核的温度大概可以达到1500万度,200多万个大气压。

这时候的太阳就区别于我们常说的那三种状态(固态、液态、气态),而是处于等离子态。所谓的等离子态就是说,由于温度特别高,原子结构都没有办法保留住了,电子以及原子核开始自由地运动,就好比一锅粒子粥一样。

其实不只是恒星,在宇宙中有很多等离子态的物质。

当恒星处于等离子态时,原子核和原子核之间就有一定的概率发生核聚变反应。不过,此时的温度其实还不够,就拿同样是利用恒聚变反应作为原理的氢弹来说,温度大概就要达到1亿度。

而太阳的内核其实只有1500万度,实际上还是差一些的,不过在微观世界中存在着一种量子效应,被我们称为:隧穿效应

这就能让原本不太可能发生的事情,也能发生反应。不过这个概率是极小的,照理说反应是不太可能发生的,但我们要知道的是,太阳特别巨大,粒子的数量超多,这就使得概率即便极其小,也能发生反应,只不过这个反应是循序渐进的,不会像氢弹那样一下子全炸了。

而太阳的元素构成比其实类似于宇宙元素的构成比,绝大部分都是氢原子和氦原子。因此,我们可以把太阳想象成一个火炉,燃料是氢原子核,炉渣是氦原子核,也就是说,是氢原子核发生反应生成氦原子核。

所以,我们可以来概括一下太阳燃烧的原因,那就是一句话:引力大

木星有没有可能变恒星?

其实上文也说到了,我们没有办法依靠点燃的方式来引燃木星,这是因为没有足够的氧气。那木星还有没有办法用其他的办法来让它变成一颗恒星呢?

这其实还是要利用恒星的原理才可以实现,也就是说需要足够多的质量才行。我们现在来看看现在的木星,如果有一台机器可以穿过整个木星。(理想状态下)

那木星是有厚厚的一层大气,越往下越是致密,到达核心部分时,是金属氢。这其实是超大的压强导致的。

也就是说,木星的内核虽然压强已经非常大了,但还不足以引起木星的核聚变反应。因此,木星质量不够大。

那至少需要多少质量才能引爆木星呢?

我们的太阳是一颗黄矮星,实际上还存在着比太阳还要小的恒星,比如:红矮星。科学家发现,恒星的最低门槛是太阳质量的7%~8%。如果比这个质量还要小就没有办法点燃了。

而木星的质量只有太阳质量的0.1%,这就意味着它距离最低门槛还差了70~80倍左右,所以木星才没有被点燃。如果想要点燃木星,理论上就是要给它加上着几十倍的质量,让木星达到被点燃的最低门槛,这时候就可以引发木星的核心也发生核聚变反应了。




木星作为太阳系体积质量最大的行星,目前目前天文学家发现有多达67颗卫星在绕其公转,因此木星与它的卫星们也被称为“小太阳系”


根据太阳系演化模型,46亿年前诞生的太阳在占据太阳系总质量99.86%后,剩下的0.14%就变成了行星卫星和小行星的“原料”,而木星作为太阳系零度线以外的行星靠自身引力吸引了巨量氢元素,从此就变成了一个成分与太阳类似的气态巨行星。

然而尽管电影《流浪地球》中有“点燃木星”的情节,克拉克的《2010太空漫游》中也有点燃木星使其成为太阳系第二颗恒星的情节,但现实中的木星却是根本不可能被“点燃”而后成为第二个太阳的。

原因在于温度和压力

太阳之所以能让构成自身的氢元素发核聚变,靠的就是核心区域3000亿个地球大气压和1500万摄氏度的高温,而木星核心区域的压强只有4000万个地球大气压,温度更是只有区区3万摄氏度。


基于以上事实木星并不能被区区小行星撞击所点燃,1994年撞击木星的“苏梅克-列维9号彗星”威力达到了40万亿吨TNT当量,也就是差不多20万亿颗广岛原子弹,但即使是这样木星也没有什么大的变化,其内的氢元素也没有因为这次撞击而发生核聚变反应。

理论上只有一种办法能让木星从行星变成恒星,那就是将它的质量再增加80倍,因为只有“增重”80倍后的木星核心才能达到核聚变反应所需的压强和温度,木星到时候自然也就能从一颗气态巨行星摇身一变成为一颗发光发热的红矮星了。

不过“木星变恒星”并没有操作空间,太阳系99.86%的质量都在太阳上,所以人类就算把地球和太阳以外的所有太阳系天体扔进木星,其质量也是远远不够的。




木星是太阳系中最大的行星。在木星大气中,氢气的质量占到了75%。我们知道,氢气在地球上是一种易燃气体。它很容易和空气中的氧气发生反应而发生爆炸。那么有流星撞击木星会产生爆炸吗?答案是肯定的。如果有小行星撞击木星当然会产生爆炸了。不过爆炸的可不是木星上的氢气而是撞击本身产生的爆炸。

木星和地球

大家有没有听说过发生在1994年的苏梅克列维9号彗星撞击木星的事件呢?

1994年7月16日,苏梅克列维9号彗星被木星的强大引力撕成了21个碎块。这些碎块以每小时21万公里的速度陆陆续续地撞向了木星。这些撞向木星的彗星碎块随即产生了剧烈的爆炸,它们释放出了非常惊人的能量。其中的一个彗星碎片撞击威力达6万亿吨TNT炸药。这相当于人类制造的核武器贮备总量的750倍。它的撞击给木星留下了一个地球大小的疤痕。

苏梅克列维9号彗星撞击木星

然而如此猛烈的撞击是不会把木星上的氢气给点着的。我们在地球上能够点着氢气是因为空气中存在着大量的氧气。氢气会和氧气发生反应而燃烧。虽然在木星上氢气的含量十分丰富,但是氧气的含量却极低。因此,没有氧气的参与,木星上的氢气再多也不会燃烧。

也许你会想,如果木星上存在着大量的氧气会怎样呢?如果是这样的话,木星上那些猛烈的闪电就可以把它们点燃了。这样的后果无非是三种情况。第一种情况,氧气过剩,木星上的氢气全部燃烧光了,木星成了一个水世界;第二种情况,氢气过剩,木星上的氧气全部消耗光了,木星成了一个水世界;第三种情况,氢气和氧气恰好都耗光了,木星还是变成了一个水世界。

氢气的燃烧

有你没我,有我没你,氢气和氧气就是这样“势不两立”。因此,木星上有这么多的氢气存在,那必定是氧气含量极少的。因此靠化学反应的方式点燃木星是不可能的。

第二个问题,木星会被点燃变成一颗太阳吗?这也是不可能的。太阳是一颗质量非常大的天体。它的质量大约是木星的1000倍。它巨大的质量使得它的内部具有极高的压力和温度。太阳内部的压力相当于3000亿个地球大气压,温度高达1500万摄氏度。在这样的高温和压力下,太阳内部的氢元素发生了核聚变反应释放出大量的能量。这就是太阳燃烧,发光发热的根本原因。

太阳的内部结构

而木星呢?虽然它的主要组成成分和太阳相似,但是它的质量太小了,不足以使其内部产生核聚变反应。因此,木星也就“点”不着了。

木星还有没有机会成为一颗恒星呢?也没有了。科学家认为,像木星这样的天体要想成为一颗最小的恒星,其质量最少再增加75倍,大约是太阳质量的7.5%。可问题是,木星去哪里弄这么多物质来增加自己的质量呢?在太阳系中,太阳自己就霸占了99.86%的质量。太阳系的其他天体,包括木星在内还占不到太阳系总质量的0.16%。八大行星加在一块也无法助力木星成为一颗最小的恒星的。

太阳系天体的真实比例

这么看来,木星还是静静地做它太阳系最大行星吧!想和太阳一样平起平坐是不可能的,这辈子是不可能的。




和太阳类似,木星也是一颗气态星体,其中氢气占有木星总质量的百分之七十五,虽然如此,但是木星还是很难变成恒星的,其主要原因就是木星的质量太小了。

在国产科幻电影《流浪地球》中,人类最后通过点燃木星的方式,拯救了即将坠向木星的地球,但是点燃木星是有前提的,那就是木星大气中混合了大量的氧气,我们知道如果缺少氧化剂,纯净的氢气是无法燃烧的,否则木星上的超级闪电早就把木星自身引燃了。

当然如果有流星撞击木星,还是有可能发生爆炸的,但这种爆炸却不一定是来自于物质的燃烧,爆炸在定义上是指极短时间内,通过物理或者化学的方式释放出巨大的能量,并对周围的介质产生很高的压强。当流星撞向木星时,即使无法点燃木星,也会在坠向木星的过程中通过大气摩擦而产生大量的能量。1994年,人类观测到了“木彗相撞”事件,一颗名为苏梅克-列维九号的彗星,在被木星的引力撕碎成21块后,以21万公里的时速相继撞向木星,这次撞击共产生了40万亿吨TNT爆炸的能量,但是木星并未被点燃。

即使我们向木星输送充足的氧气,使其处于燃烧状态,它也无法和太阳相媲美,不同于传统的化学燃烧,太阳的燃烧是一种核聚变反应。但是为什么这种核聚变无法自发的在木星上进行呢?我们知道木星和太阳都有超过百分之七十五的氢气物质,唯一不同的木星是普通的气体行星,而太阳则是发光发热的恒星,其实这和恒星的形成条件有关,我们知道恒星的燃烧本质上是其内部的核聚变反应,而这种自发核聚变的动力则来自于星体自身的重力,重力和质量有关,现代科学认为,恒星存在质量下限,其值约为太阳质量的百分之七,只有满足这个条件且有合适的聚变燃料,才会诞生恒星,而木星的质量仅为太阳质量的千分之一左右,所以就算其自身有百分之七十五的质量为氢气,也是无法引发核聚变反应而变成一颗恒星的。

当然,在遥远的未来,木星也是有可能会变成一颗恒星的,要知道太阳的主序星阶段还有五十亿年左右就会结束,转而演化为红巨星,处于红巨星阶段的太阳会变大异常庞大,而且还会形成有规律的膨胀收缩效应,大量的物质被抛洒到星际空间,如果木星有机会吸收这些物质,那么其自身也是有演化为恒星的可能的。

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木星虽然是太阳系八大行星中体积最大、质量最大的行星——是其它七大行星质量总和的2.5倍,但它的质量却仅为太阳的千分之一。而对于宇宙中的这些天体来说,要像太阳这样燃烧,为一的方法就是增加质量,只有达到太阳质量的8%左右,才可能成为一颗恒星。

一颗像太阳一样燃烧的恒星不是靠一颗流星撞击可以点燃的。木星全身都是氢气也并不意味着它就会发生爆炸,因为没有足够的氧气或氧化剂。“氢气一点就燃”的结论只适合在有充足氧气的地球上。

流星撞击木星会爆炸吗?

在天文史上,曾发生过一次全球关注的事件——1994年7月,舒梅克-列维9号彗星(SL9)撞击木星。这颗彗星是由美国天文学家尤金和卡罗琳·舒梅克夫妇(Eugene and Carolyn Shoemaker)及天文爱好者大卫·列维(David H. Levy)三人于1993年3月24日在美国加州帕洛玛天文台共同发现的,也是他们发现的第九个彗星。

当年这个宇宙奇观可是聚焦了全球天文学家的目光。这颗本该在太阳系内做周期性运动的彗星,被木星强大的引力场所捕获并撕碎为21个小碎片,随着这些碎片将要撞击木星的可能性越来越大,地球上的天文学家调用了一切可用的天文设备,齐齐对准这颗太阳系内的巨行星,期望撞击能掀起木星的大气层,让我们有机会一窥木星外层气体之下到底有些什么?

7月16日之后的6天里,天文学家们观察了不少于21次的撞击,当时正赶赴木星的伽利略号探测器近距离观察到了发生在木星另一面的实际碰撞,哈勃太空望远镜更是拍摄下了“彗木相撞”的壮观图像。最初的碰撞确实产生了火球,掀起的木星大气高达半个地球的距离。

这次撞击让天文学家们获得了更多木星大气的数据,比如天文学家观察到了硫元素,却没有发现预期的水,也见识了木星担任“清道夫”角色的能力。

SL9彗星撞木星这个天文奇观,充分体现了木星的“嘲讽”体质。它的强大引力可吸掉不少彗星和小行星,木星发生彗星撞击的机会率是地球的2,000至8,000倍。即便如此,木星也没因为小行星或彗星撞击变成一个像太阳一样燃烧的恒星。

如何才能让木星燃起来?

首先不要以为木星是一颗主要由氢气构成的气态行星,就认为它容易被点燃。这么说吧,木星从外层云顶最低-148℃的低温到核心大约24000℃的高温(比太阳表面6000℃还要高),都没见木星燃起来,更别说小小的流星撞击就能让木星燃起来了。

氢气爆炸也好,燃烧也好,是需要氧化剂的,而贫瘠的太空几乎无法使得木星通过化学反应燃烧起来。在高温高压的木星中,氢气可以变为液态,变成金属,就是不可能燃起来。现在一般认为木星有一颗地球质量20-40倍的岩质核心,外面裹着一层金属氢壳,再外面就是液态氢,但需要注意金属氢与液态氢没有明确的界限,所以它们之间没有我们日常认知清晰的分界层。

只有外层才是我们所能看见的色彩斑斓的木星厚重的大气层,但实际上木星没有真正意义上的“表面”,降落在木星上就像陷进一杯奶昔中一样。周边的环境由气态变为液态,再变为一种泥泞的状态,完全没有我们日常认知的着陆的感觉,或者真正的着陆点只有在接近木星中心的地方,才能感受到。不过在此之前,几乎已经灰飞烟灭了。

说完了木星的大致情况,再来说正题,怎么让木星燃起来。宇宙中的天体燃起来的方式只有通过核聚变。你要么通过一个超级超级核能炸弹投入木星中心引爆核心,要么让木星至少增重85倍,通过自身的质量产生的重力点燃核心的热核反应。不过太阳已经占据了太阳系99.84%的物质资源,即便小行星带的所有小行星都变为彗星撞向木星,木星也无法达到成为一颗恒星的最低体重要求。

总结

氢只是宇宙中最普遍的元素而已,不要以它在地球上的种种表现来判断它在太空中会有怎样的表现。

你真以为氢一点就爆,那还不是因为有氧在旁边惯着它。所以爆脾气都是惯出来的,换一个环境他自然就消停了。

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爆炸燃烧是化学反应。原子是不变的,比如氢气加氧气燃烧产生水,放出热量。但水分子中的氢氧原子没有变化,只是化学键发生变化而结合在一起。

核聚变是物理反应。氢在极大压力与热量的环境下被电离,四个氢原子核吸收热量合并为氦原子核,总质量减少千分之七,这些减少的质量因质能公式转化为能量,以辐射、光、热等形式释放出去。所以,聚变之后物质本身已经发生了变化。

1994年,苏梅克列维彗星撞击过木星,除了炸出几个大黑斑,爆发风暴之外,没有其他事情发生。因为木星质量不足,温度压力不够,无法引发核聚变。而木星上也没有足够的氧气让氢气爆炸燃烧。




木星全身都是氢元素,这点确实没有错。但是木星有没有可能受到流星撞击后就开始像太阳那样燃烧呢?实际上,这是不可能的。但是如果有足够多的天体,撞击了木星,当达到木星质量的70~80倍左右,木星还真有可能会被点燃,不过,这不是氢气在氧气中燃烧的情况,而是氢原子核的核聚变反应。那具体是咋回事呢?

今天,我们就聊一聊这个话题。

氢燃烧

在年初的刷屏电影《流浪地球》中有一幕,地球要被木星吞噬,在这之前,地球上的人想办法把木星给点着了,爆炸力推开了地球。当然,这确实只能发生在电影当中,虽然电影中也提到了地球是有氧气的,他们利用了地球的氧气。但是实际上,地球上氧气的量太小,不足以支撑点燃木星。

不过,这里至少让我们知道一点,那就是点燃氢是需要氧气的。流星撞击木星后,确实会擦出一些花火,可这根本无法点燃木星,这是因为太空是几乎接近于真空状态的,没有氧气,也就没有办法实现类似于氢气燃烧的状态。

那有没有可能实现类似于太阳那样的核聚变反应呢?

这就需要我们了解一下太阳的燃烧机制了。

太阳的燃烧机制

其实太阳的燃烧机制和自身的引力密切相关,而我们知道,引力是和质量相关的。也就是说,太阳的燃烧机制和自身质量密切相关。太阳占据整个太阳系总质量的99.86%,这就导致它自身的引力特别强,于是,太阳的自身就会受到引力的挤压,内核的温度剧烈升高,可以达到1500万度,压强能够达到200多个地球的标准大气压。这会使得太阳成为一种等离子态。

这是因为温度很高,导致电子可以获得足够的能量,开始放任自由,太阳内核就好比一锅电子和原子核到处乱串的粒子粥。

照理说,在这样的状态下,原子核之间就有可能会结合。但是,由于静电斥力的存在,同种电荷相斥,原子核都是带正电,彼此应该是互斥,所以这种结合又显得不太可能。理论上,在宏观世界中,这根本就是不会发生的事情。这是因为需要足够大的能量,才有可能促发这个核聚变。但是微观世界里,存在量子隧穿效应,这就使得这样的事情有一定的概率发生,只不过这个概率小之又小。大概每对原子核发生核聚变反应的概率仅为10亿年才能发生一次。

不过,太阳足够大,粒子数足够多,在这样的体量下,这样低概率的事情也就能够发生了。这时候,太阳就会发生氢原子核的核聚变反应,生成氦-4原子核。

所以,如果我们仔细思考一下太阳的燃烧机制,就会发现一个问题,之所以太阳可以被点燃,而太阳系的其他天体没有被点燃的本质原因是太阳的质量足够大。其他天体加起来仅仅占据太阳系不到0.14%的质量,所以,天文圈里一直都有一个说法:质量为王。质量常常能决定天体的种类,是恒星还是行星,还能决定天体的演化,质量越大的天体烧的就越快。那问题就来了,那恒星和行星的分界到底是对应多少质量?

恒星的最小质量

关于这个最小的临界质量一直存在争议,目前来看,科学家认为能够点燃核聚变反应的恒星至少也需要太阳质量的7%~8%左右,而这个质量是木星质量的70~80倍。所以,木星距离成为一颗恒星还有非常遥远的距离。

而我们也会知道,光靠拿把火去点木星是不可能的,唯一的办法就是给木星加质量。而且至少需要让它达到恒星所需的最小质量才有可能把木星点着。

也就是说,除非有足够多的天体,不断地砸向木星,直到木星达到了这个最低门槛,否则木星是不可能点燃核聚变反应的,但我们要知道的是,即使把太阳系内除了太阳之外的质量都给木星,都无法达到这个质量要求。所以,除非有许多太阳系外的天体来到太阳系,并且都被木星所吃掉,才有可能发生这样的事。但这仅仅是理论上的假设,实际上这样的事情根本不太可能会发生。




不会的。木星确实由大量的氢气组成,但想要让它们像在地球上那样被引爆,就必须要有大量的氧化剂。普通物质的燃烧或者爆炸本质上是化学反应,这需要燃料和氧化剂按照一定比例共同参与,两者缺一不可。那么,为什么在地球上,大部分东西很容易燃烧起来呢?

这是因为可燃物质相当于燃料,而空气中占比21%(体积分数)的氧气就充当为氧化剂,两者在一定条件下(比如引燃)就能发生化学反应。由于空气能够源源不断地从其他地方补充过来,所以可燃物质很容易会被烧掉。

而木星上虽然充满了氢气,但木星上基本上不存在氧化剂,即便流星撞击了木星,也不会将木星引爆。在1994年,人类观测了木星上发生了一次剧烈的彗星撞击事件。当时一颗名为苏梅克-列维九号彗星以21.6万千米/小时的速度撞上木星,与木星大气层发生强烈摩擦,并导致剧烈爆炸,释放出的能量相当于6万亿吨的TNT同时发生爆炸,这几乎是全球核武库的600倍。即便如此,木星依旧安然无恙,并没有被引爆。想要引爆木星,就得像液氢液氧火箭发动机那样,给木星引入巨量的氧气或者其他氧化剂。但考虑到木星的质量,这显然是不现实的。

另一方面,太阳的燃烧完全不同于普通物质的氧化反应。在氧化反应过程中,元素是守恒的,反应后元素种类不会增加也不会减少。然而,在太阳核心发生的是核聚变反应,氢会被聚变成氦,并且释放出的能量远大于相同质量的氧化反应。不过,想要发生这种反应,需要相当苛刻的条件,只有在太阳内部那种高温高压的环境才行。而木星质量太小,没有条件发生这样的反应。




首先感谢邀请。针对这个问题,相信大家最近都看过流浪地球了吧。这部电影最后描述的就是将木星点燃,引爆木星。利用爆炸产生的能量来使地球逃离撞击木星的轨道。但是电影毕竟是电影,回到现实,木星真的能被点燃吗?如果我在木星点一把火,木星会不会瞬间的燃烧呢!

我们知道木星由氢气和氮气所组成,而想要将木星点燃,我们需要的是氧气。拿地球来举例子吧!如果地球上的纯氧达到了90%,那么我们的大气层中只需要一把火,整个地球就会被火海包围,当最后一丝氧气被燃烧殆尽后,地球的所有生命体也会迈入死亡的坟墓。

因此想让木星燃烧,就需要大量的氧气。而木星没有这么多的氧气,虽然木星的氢气非常的多,但是却不足以将它燃烧。无论是小行星的撞击还是核武器,比如我们朝着木星释放了100枚核武器,这些核武器在引爆后,虽然会对木星的局部区域造成影响,但是你会发现,没多久时间,木星就跟没事一样。

实际上,想让木星引燃的方式只有一个,那就是增加它的质量,随着质量的增加木星势必温度会升高,它的密度也会增大,这样造成的现象就是大量的氢原子开始凝聚,温度会越来越高,当温度达到上亿摄氏度后,氢原子就会释放核聚变,从而释放能量!

而木星也会变为一颗矮恒星。不过这需要给木星增加70倍的质量,目前来看,即使将太阳系的所有行星的质量加起来,也不足以点燃木星,所以你就不用担心木星会被点燃了。放心吧。在人类有生之年来看,木星是无法被点燃的!

我是宇宙V空间,一个科普天文爱好者!本文由宇宙V空间原创,转载请注明出处!如果你对这篇文章有疑问,请在下方评论和留言!




请问木星距地球多远程,你怎么知道木星全是氢气的,也没听说过地球人蹬上过木星,你是通过什么渠道了解木星物质的,说明全是谎谬论述。就是气体会燃烧也不会相太阳一样,因为气体是有数量的,很快就会烧完。

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页面更新:2024-05-04

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