如果行星增长到足够大,它能不能核聚变?

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行星上有氢元素,但行星不会进行核聚变。根据定义,行星是指那些环绕恒星运动,质量较恒星小很多的球形天体。对于质量较小的行星,它们的硅酸盐岩石以及金属比例相对较高,这种行星一般被称作类地行星或者岩质行星。

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由于类地行星的质量较小,引力较弱,氢气和氦气很难被束缚住,所以氢和氦元素的比例较低。例如,地球因为氢气和氦气的逃逸,每年会减少10万吨的质量。对于质量较大的行星,它们的引力足够强,在最初的星云中可以吸收很多氢气和氦气,并且束缚住它们,从而成为气态巨行星。

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还有一种原因是恒星质量足够大,而行星质量不达标,跟中心不中心没有关系,所以恒星有核聚变,行星没有。比如太阳,就是因为质量足够大,致使太阳产生的磁场高度达190亿公里。190亿公里厚度的磁场使太阳内部产生的能量,达到或超过核聚变的能量,致使太阳表面不得不断将太阳内部的核能量向外释放。而行星这种级别的质量无法给核聚变反应提供条件。

如果气态巨行星吸收了更多的氢气和氦气之后,它们的质量进一步增加到木星的13倍以上,这个时候内部温度和压力升高到一定地步,使得重氢(氘)可以发生核聚变反应,这种天体就是褐矮星。据估计,褐矮星的氘燃烧一般会持续1亿年左右。

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如果褐矮星的质量超过木星质量的65倍,它们的核心还能发生锂-7燃烧的现象,最终会形成稳定的氦-4,这个过程可以持续5亿年左右。不过,由于褐矮星的内部过程所能产生的光和热很有限,所以褐矮星往往很暗,表面温度也不高。

当星体的质量进一步增加到木星的80倍以上,这个时候内部温度和压力已经相当高,可以使氢原子核互相碰撞结合为氦原子核,并且可以产生大量的光和热,这就是恒星。