家人们,咱都知道木星那可是太阳系里的 “大块头”,体积大得夸张,足足能装下 1300 个地球呢!而且它的组成成分里,差不多 90% 都是氢气,剩下 10% 是氦气,这配置,乍一看,活脱脱就像个 “还没被点燃的太阳”。但咱仔细琢磨琢磨,既然氢气这么容易燃烧,这些年又有无数小行星噼里啪啦地撞击木星,为啥它就没被成功点燃,变成第二个太阳呢?今天咱就一起来唠唠这个有趣的事儿。
咱先得搞清楚,木星上的氢气,和咱们在地球上理解的能燃烧的氢气,压根不是一回事儿。在咱地球上,氢气要燃烧,得满足几个条件,得有燃料,也就是氢气本身;得有氧化剂,像氧气;还得有个点火源,比如说火花啥的。这三个条件缺一不可,少了谁都没法愉快地燃烧起来。可木星的大气环境呢,几乎全是氢和氦,氧气那含量,简直低得可怜。2023 年的时候,NASA 的朱诺号探测器给咱们带来了一手数据,显示木星大气里的含氧量不到 0.01%,就这一丢丢氧气,想支持氢气燃烧,那简直是天方夜谭,门儿都没有啊!
再说说小行星撞击木星这事儿。小行星撞击木星的时候,那阵仗可不小,能释放出巨大的能量。就拿 1994 年那次著名的舒梅克 - 列维 9 号彗星撞击木星来说吧,好家伙,那次撞击释放的能量,相当于 6 亿颗广岛原子弹同时爆炸,这威力,简直难以想象。可即便这么大的动静,也没能让木星发生核聚变,这是为啥呢?
这里面有两个关键原因。第一个原因就是温度不够。核聚变这事儿,要求可高了,得把氢原子核,也就是质子,压到特别近的距离,近到啥程度呢?得克服它们之间的电荷排斥力。而要做到这一点,温度就得超过 1000 万摄氏度。太阳的核心温度能达到 1500 万 °C,可小行星撞击木星的时候,虽然也会产生局部高温,能有个几千 °C,但这和核聚变要求的温度比起来,简直就是小巫见大巫,差太远了。就算是木星大气深层,压力倒是不小,有大约 200 万大气压,温度也能有 2 万 °C,可还是远远达不到启动持续核聚变的门槛。
第二个原因就是木星的质量不够。木星虽说在太阳系行星里,质量已经相当可观了,是地球的 318 倍呢。但和太阳比起来,那就有点不够看了,它的质量仅仅是太阳的 0.1%,也就是 1/1047。太阳之所以能持续核聚变,靠的就是它巨大的引力,能把核心物质狠狠地压缩,从而维持聚变反应。可木星的引力,和太阳比起来差太多了,它核心的压力仅仅是太阳的 1/1000,这么点压力,根本没办法把氢气压到能发生聚变的状态。
那要让木星变成恒星,得达到啥条件呢?2023 年,剑桥大学有个天文学家尼克・库伊佩斯,他经过一番研究估算,木星想要变成 “棕矮星”,也就是那种能触发氘,也就是重氢聚变,发出微弱红光的天体,得增加差不多 80 倍的质量,达到太阳质量的 8% 才行。要是想成为真正能像红矮星那样进行氢聚变的恒星,那要求更高了,质量得是现在的 100 倍以上。
就算小行星不停地撞击木星,想靠这来增加木星的质量,那也是杯水车薪。科学家估算过,木星每年接收小行星带来的物质,差不多也就 10^8 千克,就这点物质,得累积 10^20 年,才能让木星增加 80 倍质量。可咱都知道,宇宙的年龄到现在也就 138 亿年,这时间差得也太多了,根本不现实。
虽说小行星撞击没法点燃木星,让它变成太阳,但这撞击过程也挺壮观的。1994 年舒梅克彗星撞击木星后,在木星大气上留下了一个直径 1.2 万公里的大黑斑,这黑斑在木星上持续了好几个月呢。而且撞击释放的能量,让撞击点的温度一下子飙升到 2.4 万 °C。2024 年的时候,NASA 的詹姆斯・韦伯望远镜,还捕捉到木星大气中小行星撞击产生的闪光,那场面,就跟地球上的 “流星雨” 似的,只不过规模要比地球流星雨大上一千倍,想想都觉得震撼。
另外,木星的氢气虽然不会像咱们平常理解的那样燃烧,但在它大气深层,可能存在一种神奇的物质,叫金属氢。这金属氢是在高压下,液态氢变成的,它的导电性特别强,就是因为有它,木星才拥有强大的磁场。这个磁场可厉害了,能捕获宇宙中的辐射,形成辐射带,就像给木星穿上了一层防护服,帮木星挡住了不少撞击。
所以啊,家人们,木星虽然有大量氢气,也有小行星撞击,但想变成第二个太阳,目前来看,几乎是不可能的事儿。不过宇宙这么大,谁知道未来会不会有啥意想不到的变化呢?说不定哪天木星真的就发生了神奇的转变。好了,今天关于木星的这点事儿就和大家唠到这儿啦,要是觉得有意思,就请动动您的发财小手,点赞关注一下,祝您天天发财,生活顺心!