[钟铭聊科学]体型也不小,为什么没能成为恒星?,木星的成分和太阳相似

太阳系
【[钟铭聊科学]体型也不小,为什么没能成为恒星?,木星的成分和太阳相似】地球是太阳系里的一颗行星 , 像地球这样的行星 , 目前在太阳系里已经发现了8颗 。 除了行星 , 太阳系内还有许多其他的天体 , 小行星 , 矮行星 , 彗星等等 。 一般来说 , 我们常常见到的是下面这样的太阳系模型 。
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但是这个模型是很不切合实际的 , 首先是大小比例是不对的 , 其次是距离也不对 。
太阳的质量占据了整个太阳系总质量的99.86%以上 , 所以他是太阳系的绝对主宰 。
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而剩余的天体占据当中 , 木星的质量又是绝对的主宰 , 地球在整个太阳系当中几乎算是没什么存在感的 。 但是我们知道 , 木星其实是相当巨大的 。 那么问题来了 , 在宇宙当中 , 木星的主要成分和太阳一样 , 都是氢和氦 , 可为什么只有太阳被点亮了 , 而木星只能和地球一样做一颗普通的行星?
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成为恒星的门槛
在宇宙中 , 任何的天体都可以用一个衡量指标来区分 , 这个指标就是:质量 。 在天文学界 , 一直流传着这样一句话:质量为王 。 一个天体的质量大小 , 可以决定很多事情 , 比如:天体的种类 , 天体的演化和寿命等等 。 为什么这么说呢?
我们可以从恒星的角度来看这个问题 。 就以太阳为例 , 就如上文所说 , 太阳占据了整个太阳系99.86%以上的质量 , 这样的质量使得太阳的引力巨大 , 引力也会对太阳自身造成影响 , 它会向中间挤压 。 在中国有一句老话:物极必反 。 在恒星这里 , 其实就是引发了核聚变反应来抵抗自身的引力 。
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那具体是咋回事呢?
当太阳对自身挤压极其强烈时 , 太阳内部的温度和压强就会变得十分巨大 。 这个时候 , 太阳内核其实呈现的是一种等离子态 。 那什么是等离子态呢?
我们都知道 , 万物都是由原子构成的 , 原子是由原子核和电子构成的 , 在等离子态是因为电子获得了足够的能量 , 摆脱了原子核的束缚 。
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因此 , 太阳内核其实是原子核、电子、光子等离子的粒子粥 。 由于太阳的主要成分是氢 , 其次是氦 。 因此 , 这里的原子核主要就是质子(氢原子核)和氦原子核 。
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这时候质子就有可能会和质子结合 , 也就是核聚变反应 。 不过 , 由于质子是带正电 , 同种电荷相排斥 , 因此 , 质子要反应并不容易 。 太阳的内核是1500万度 , 其实还远不到激发核聚变反应的条件 , 或者我们可以说是能量还不够 。 有一些大质量恒星 , 比太阳质量大很多的那种 , 温度可以超过1亿度 , 就可以直接激发核聚变反应了 。 那太阳为什么也能燃烧呢?
这是因为在微观世界中 , 其实存在着一个量子隧穿效应 , 意思是说 , 即便是能量不足以激发核聚变反应 , 但是在微观世界中 , 也有一定的概率让反应发生 , 只不过这个概率极其低 。
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由于太阳足够大 , 即使再低的概率 , 分摊到海量的粒子数上 , 也会成为一个大概率事件 。 因此 , 在量子隧穿效应的作用下 , 太阳的核聚变是可以发生的 , 只不过比较缓慢 , 不会像氢弹那样一下子全炸了 。