地球引力的一萬倍是個多大的概念?比如我們50千克的人體,在地球表面受到的重力是490牛頓,假如是10000倍的話就是490萬牛頓,相當于我們背上了9999個人,估計你背一個人都累,何況是9999個呢?如果真到那個星球上,會怎樣?比如氣體會變成什么? 地球引力一萬倍的天體是什么星球?我們知道天上的星星有行星,恒星和白矮星甚至中子星和黑洞,而行星還分成巖石質(zhì)行星和氣態(tài)巨行星比如木星!這中間的區(qū)分標準是他們的質(zhì)量!那么如果地球同等大小,引力是地球一萬倍的天體,是什么樣的天體呢? 一般我們以一千克物體所受到的重力作為引力參考的標準,計算得9.8N左右,那么將一萬倍的引力代入質(zhì)量,那么很明顯,地球的質(zhì)量為現(xiàn)在的十倍: 5.965×10^24千克(地球質(zhì)量) 5.965×10^29千克(新天體的質(zhì)量) 1.9891×10^30千克(太陽質(zhì)量) 大約是太陽質(zhì)量的1/3,理論上太陽的黑洞半徑大約是2.9千米,中子星大約是20千米左右,而白矮星則質(zhì)量越小體積越大,按這個比例看大約是一顆白矮星,而且是比太陽質(zhì)量還要小的恒星形成的白矮星,根據(jù)質(zhì)量比大約是天倉五之類的,大約是太陽80%質(zhì)量,后期形成白矮星之后跟這個新天體的質(zhì)量差不多! 在這個新天體上,氣體會是一種什么狀態(tài)?如果它只是孤零零的一個天體,那么它可能不會有任何發(fā)展,但假如它附近有一顆恒星或者一片巨大的星云,那么事情就好玩了!
一般白矮星就是恒星最終歸宿,當然前提條件是這顆恒星單星,比如太陽未來就會形成一顆單星白矮星,未來也不太可能會有繼續(xù)發(fā)展,除非它闖入一片星云!當然這個概率極低,而比較大可能是白矮星是另一顆恒星的伴星,比如天狼星A和B(白矮星),如果它們距離夠近(天狼星A和B太遠),當主星到了紅巨星時代膨脹時,它的部分外圍氣體將會落入白矮星的洛希瓣,此時白矮星將會吞噬主星的物質(zhì)。 落入白矮星的物質(zhì)可能會堆積,如果質(zhì)量足夠,最終在可能在白矮星表面達到氫聚變的條件,甚至氦元素堆積后還可能出現(xiàn)氦閃,當然從一顆低質(zhì)量的白矮星達到氦閃似乎有些困難,但理論上仍然是存在的! 而更高質(zhì)量的白矮星吞噬過量的物質(zhì),超過錢德拉塞卡極限(1.44倍太陽質(zhì)量),那么其最終的命運將會是一次標準燭光的Ia型超新星爆發(fā),因為白矮星吞噬物質(zhì)的質(zhì)量上限為太陽質(zhì)量的1.44倍,所以這個超新星爆發(fā)非常標準,到了就爆,成了測定星系距離的標準燭光!
當然大家關(guān)心的是氣體的狀態(tài),其實在白矮星這顆天體周圍的氣體都已經(jīng)是等離子態(tài)了,而靠近白矮星表面的則是簡并態(tài),即電子會在原子核周圍很近的地方以簡并態(tài)出現(xiàn)抵抗坍縮的狀態(tài),假如這些物質(zhì)堆積仍然沒有出現(xiàn)核聚變反應(yīng),那么從此處出發(fā)到外圍,會形成金屬氫狀態(tài),液態(tài)氫狀態(tài)和氣態(tài)氫狀態(tài)! 各位放心,如果到了像太陽一樣級別的氣態(tài)天體,氫必定是占絕大多數(shù)的,因為宇宙中氫的比例最高,其次是氦,再是其它元素。 但事實上如果形成如此龐大的天體,那么內(nèi)核附近會產(chǎn)生核聚變,以輻射壓對抗壓力,成為等離子態(tài),游離了電子的原子核互相個碰撞形成核聚變將會產(chǎn)生巨大的能量,這是對抗引力壓縮的最好方式,所以在一顆早期恒星內(nèi)部,除了原始內(nèi)核外,簡并態(tài)物質(zhì)比例并不高。 質(zhì)量大就有定有大氣?最后我們以土衛(wèi)六為參考,因為地球10000倍引力的天體可能啥都不會形成,甚至它可能都沒有大氣,因為天體的引力大小并不是有無大氣的必要條件,比如火星大氣很稀薄,但直徑只有火星一半的土衛(wèi)六大氣壓是地球1.5倍,所以引力和大氣壓并無直接關(guān)系,但人體受到的重力是直接相關(guān)的! 但理論上天體越大,形成氣態(tài)巨行星和恒星的可能性就越大,簡單的說,假如宇宙中有一堆沒有任何氣體元素的固態(tài)物質(zhì)彌漫,那么最終它可能直接形成白矮星,甚至中子星或者黑洞,但更多的可能是形成一顆氣態(tài)行星,然后褐矮星,繼續(xù)紅矮星,最終黃矮星......甚至更大的藍矮星,藍巨星,超巨星! |
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