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当木星变成恒星,会形成何种奇观?地球上会发生什么?

2019-08-17 08:31:38

最初的问题是:我听说木星被称为一颗失败的恒星。因为如果早期太阳系的宇宙混沌有一些不同,木星的质量更大一点,它就有可能引发聚变,成为一颗恒星。

有两个问题

木星离成为恒星有多近?

如果现在真的有较大的物体撞上木星,它会引发核聚变吗?

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图解:哈伯太空望远镜的WFC3相机于2014年所拍摄到木星的真实色彩影像,可清楚看见木星南半球的大红斑

解决完这两个之后就有了第三个问题。如果木星真的被一个大到足以引发核聚变的物体撞击,变成了一颗恒星,那么要多久能从根本上改变我们所知的地球维持生命的能力?

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图解:木星的大小比太阳小一个数量级(×0.10045),但仍比地球大一个数量级(×10.9733),大红斑大约有二到三个地球大(数量级相同)

物理学家:这是个很棒的问题!不久前我也听说了同样的事情,但木星离成为一颗恒星还需要一个漫长的过程。这一判断是基于一些旧的核物理(如1980年的旧核物理)。在过去的几十年里,我们通过制造中微子探测器和大型计算机大大加深了对恒星融合的理解。

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虽然所涉及的物质(多少氢,多少氦,等等)可以改变一些细节,但大多数物理学家(研究这个项目的)估计,至少需要75-85个木星的质量才可以开始聚变。当一颗行星变得如此之大时,行星、褐矮星(失败的恒星)和恒星之间的界线就变得有点模糊了。

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所以,要让木星成为一颗恒星,你需要向它增加更多的质量,倒不如说是将木星增加到附加的质量上去。

如果你用一颗可能最小的恒星来代替木星,它对地球的影响将会非常小。

关于哪颗恒星是最小的(就目前来看)还存在一些争论。OGLE-TR-122b、Gliese 623b和AB Doradus C都是最有力的竞争者(为什么其他的文化更擅长命名恒星?)据估计,它们的亮度分别不超过太阳亮度的1/300、1/ 60000和1/ 1000。所以,假设木星突然变成了“OGLupiter”(被其中最亮的OGLE-TR-122b所取代,然后取了一个也许是最糟糕的名字)。它的质量是太阳的100倍,比太阳大20%,密度大很多,亮度只有太阳的0.3%。

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木星离我们最近的距离仍然是距太阳的4倍,所以OGLupiter将使我们接收到的总能量增加不超过5000分之一(约0.02%)。顺便一提,由于地球轨道的偏心(在一年的时间里离太阳越来越近或越来越远),这一数值远小于6.5%的年变化。对地球生命的影响几乎为零。

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图解:这是航海家1号太空船于1979年2月25日距离木星920万千米(570万英里)飞掠过木星时拍摄的影像。大红班下方白色的椭圆正是直径大约与地球相同的风暴

地球上有一些生物利用月球导航的例子,所以也许最终会进化到使用OGLupiter导航或计时之类的。但任何生物都不太可能死亡。

OGLupiter的亮度大约是满月最亮时亮度的80倍,所以在每年的大部分时间里,你都能在晚上看得很清楚。它将是非常明显的红色(比太阳冷得多),甚至在白天也能清晰地被看到。

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图源:统,土星,OGLE-TR-122b,木星以及其他天体的对比

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. 云晨-The Physicist- askamathematician

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