如果向太陽發射一個跟太陽一樣大的水球,那麼太陽會被撲滅嗎?

這個問題設定的很不精準,感覺偏離的題主的意思,題主也沒考慮到水球自身的變化。現在改成這麼問:從一個離太陽有一定距離的位置不斷(所以發射的總質量可以非常大)向太陽發射「特定大小」(質量不大到產生奇怪的現象)的溫度很低的冰塊(反正肯定要說水在太空會沸騰然後降溫結冰,省略這個步驟吧),那麼太陽會有什麼變化?ps:本人感覺除了提供了聚變原料以外並沒有什麼鳥用。


先佔個坑,逐漸更新——這題目正好是我的恆星物理期末論文題目,我過一陣子會找個專治恆星物理的軟體模擬一下。

找教授討論了一下,先偏了偏題,想了想「純水太陽」的結果(畢竟併合過程可以非常複雜,也不太敢為了一個開腦洞的期末論文投入太多精力),大致有這麼幾點:

0. 太陽的平均密度是 1.41 克每立方厘米,跟水差不多。所以,如果初始條件(意即,在密度重新分布以前)是一個均勻的與太陽等大的水球,則這個水球的質量會與太陽差不多,略小一些(我說的是數量級,但其實對質量還是挺敏感的,0.7 太陽質量的恆星和太陽一定很不一樣)。

另外,感謝評論中 @李瀟 的提醒,還有一種可能性:氧全部沉降到中心,內核直接進入流體力學平衡(依靠等離子體壓強或電子簡併壓)。這樣的結果,可能是根本燒不起來(直接變成一個無法燃燒的氧內核,或者白矮星),或者是發生與「氦閃」相似的現象,或者進入漸近巨星分支。如果真是這樣,那麼下面的討論就全都是錯的。所以一定要去做個 simulation……

不過,鑒於 1) 同等質量下的中心溫度大致反比於表面半徑,2) 觸發有效的碳氮、氧氟循環的溫度大致是現在太陽中心溫度的不到兩倍,而且水球裡頭還頗有一些氫(除非氧的沉降速度非常快;相比之下,簡併的星體中心中的「可燃燒」物質須基本上被燒光),3) 現在溫度下的太陽中心密度離簡併還有不小距離(還差六個數量級),我瞎猜一下,中心在進入燒不起來的狀態之前,也許還是會燒上一陣子的…… 所以咱接著瞎掰。

/* ====== 瞎掰的分割線 ====== */

1. 若有與太陽相等質量的水,單從流體力學平衡的角度(不考慮核反應,假定物態方程是一個等熵多方球)來說,「水太陽」會更緊密、更亮(指單位表面積的輻射功率更高,也即表面溫度更高)。因為平均「分子量」(不太嚴格的概念,不過你懂的)大了,同樣溫度下,同等質量的「氣體」(其實是等離子體)產生的壓強更少(因為「分子數」更少);但總質量是一定的,所以,「水太陽」必須收縮以達到一個「更熱」的狀態,才能扛住自身的引力(這與早期太陽更暗淡是一個道理的相反兩面)。

2. 如果溫度不增加,質子——質子鏈(pp chain)的總產率將下降。「標準」的碳氮氧循環在早期沒治(因為只有氫和氧,沒有氦,更沒有碳和氮,裡頭的氧也不會是不穩定的氧15),碳氮(氧 16 可為中間體)、氧氟循環倒有可能(氧本身倒是應該一直沒法燒起來);而這兩個反應在太陽的溫度下速率都非常低。但考慮 1 中的討論,有可能會相當不同;最可能出現的情形是,水太陽一直收縮,直到中心溫度足夠高,核反應速率上升到「能支撐自身重力」的地步。

此處解說一下:恆星總是會收斂到一個平衡態去的。不妨假想如此過程。開始時,由於太陽整個被置換為水,氫原子核(質子)的密度將下降很多,氧氟循環因溫度不夠也無法進行,能量產率大大下降;此時,太陽偏離了壓力與引力的平衡,在自身引力作用下,開始向內收縮,密度和溫度在收縮中提高,直到質子鏈或者氧氟循環的速率足夠快,能夠產生足夠的能量以支撐重力。「水太陽」收縮之時,其自身引力固然越來越難以抗拒;但隨著收縮所導致的溫度升高,核反應速率的加快是瘋狂的(質子——質子鏈的反應速率正比於溫度的四次方,而碳氮氧循環則是正比於溫度的十七次方),故而不必擔心「水太陽」就這麼「塌陷」進去。

所以,樓下的一個答案是有錯誤的。「稀釋造成速率下降」應當並不適用於此,特別不適用於穩態。(修正:其實只能說是可能錯誤,以我之淺薄,我不知能否排除殼層燃燒先於核心燃燒的可能性)

3. 到了紅巨星階段,「水太陽」和「真正太陽」的差異將越來越小。

4. 「水太陽」的光譜中會少了很多來自其他元素的發射/吸收線(至少初期如此),但來自於各級電離的氧的發射和吸收譜線將會增強很多;在表面附近的溫度不太高的地方,可能可以有羥基和分子水存在,然後那個 3000 埃附近(在紅外波段)的又大又寬的羥基吸收峰就出來了…… 由於氧含量增加導致的不透明度的急劇增加,對流和太陽風也可能受影響。

5. 甲烷太陽也挺好玩的,值得一試;其實我想計算酸奶可樂(還含有碳、氮、磷)神馬的構成的太陽我會亂說么!


太陽這麼大的水球,自己就會變成太陽


估計題主以為太陽燒的是煤油,畢竟圖樣,不知道有核聚變這樣的燃燒方式,給太陽加一倍質量的水,只會讓太陽燒的更旺而已。。。


這麼解釋好了,你之所以想到這個問題,是因為水能滅火,而水能滅火的原理有二,一是降溫,二是隔絕氧化劑。

然而,即使不解釋核聚變什麼亂七八糟的超綱知識,太空里已經夠冷了,從地球上潑冰水過去並不會再降溫,太空里本來也沒有氧氣....


萬有引力原理下,和太陽一樣大的水球。在還未發射之前,其自引力就會導致

1,水分子被引力壓碎成兩個氫原子和一個氧原子
2,從形態上看已經沒有水的特徵了。
3,水球越靠中心,受到外界的壓力越大
4,水球中心部分的氫原子和氫原子之間被巨大的壓力克服互相之間的斥力,發生核聚變,水球被「點燃」
5,氧原子較重,將逐漸聚集到內核,氧原子數量最少也是整個水球原子數量的三分之一,意味著氧原子組成的內核將佔球體至少三分之一體積。
6,太陽那麼大的球體,自引力無法引發氧的聚變,氧作為無法核聚變的惰性廢渣是非常占核聚變的寶貴空間的,然並卵,氧核周圍的氫依然有足夠的壓力繼續核聚變

說白了,這個水球還未發射,就已經是第二個太陽了,而且還是帶惰性雜質的(雜質在不停的向中心聚集)

那麼我們開始硬著頭皮把這個「水球」發射向太陽,並成功的靠近太陽

1,假如手抖發射偏了,會導致水球和太陽互相轉圈圈,成為雙子恆星
2,假如你是神射手,發射的很准,水球和太陽會在半中間的時候開始互相產生引力,以你的位置為基準,太陽會朝水球運動,直到相撞。
3,水球和太陽相撞時的相對速度將會非常非常快(不會算),兩星在靠近的時候會互相撕扯導致球體變成橄欖型然後相撞,會產生巨大的物質濺射,,高速相對速度會引發更多的核聚變,甚至引發氧核核聚變,總之兩個恆星上各物質發生核聚變的位置已經不僅僅局限於核心部位,而是發生在兩恆星的所有接觸面,由於短時間發生太大量的核聚變,會形成壯觀美麗的超新星爆炸,巨量的恆星物質向四散拋射,遊戲結束。


抱薪救火


[What if]第14期

如果拿一個巨型的水管對著太陽猛衝,太陽能堅持多久?這是我六年級的弟弟Adam問我的問題。 ——Austin Dickey



你的弟弟大概會驚訝地發現,這樣用水沖會讓太陽更熱!

大家都知道,水是由氫和氧構成的,而這兩種元素都是太陽燃燒所需要的燃料。但是更重要的其實是,附加的重量顯然會使得太陽更重,這將使得物質在重力下壓縮的更緊,所以會加速核聚變反應。這就意味著太陽會燃燒地更旺更強,更快地把燃料用完。

當你持續給太陽供水,太陽會經歷很多詭異的巨變階段。(其中一個階段叫做「氦閃」 #還記得《流浪地球》嗎?#,在這個階段中燃燒的速率與溫度的40次方成正比, 這恐怕是我在物理公式中見過的最高的冪了!)

但是無論如何,隨著越來越多的水添上去,整個太陽最終會向內坍塌,跟洋蔥一樣一層一層把自己的外層爆掉,最後變成一個黑洞。黑洞會繼續吸水,吸水過程中發射出X射線,直到最後市政部門發現你在搞什麼花樣並停掉你家的水。


你是說這樣?


我來總結一下
這裡把太陽當成火的話 水可以算是一種很難點燃的燃料 如果太陽夠牛逼就是火上澆油


說實話,你是不是想看冰與火之歌?


體積達到太陽那麼大的水球,首先就把自己「點燃」了


會的,質量越大,核聚變速度越快,也就更快燒完變成褐矮星或者白矮星或者中子星或者黑洞

這個問題的思路相當清晰,就好像拆炸彈有一個好辦法就是疏散群眾後用另一個炸彈去把它炸壞掉。


當然不會。
「像太陽一樣大的水球」在巨大的引力作用下會收縮,使得它的密度會遠大於1g/ml,最終使得這個水球的質量應該和太陽差不了特別多。
由於氧元素的質量佔了水的絕大部分,和太陽混合後,會使得太陽的成分(現在大約是3/4的H+1/4的He)發生極大改變。
作為現階段太陽核反應原料的氫元素含量會大大下降。核反應速率會降低,太陽表面溫度會降低很多。
考慮到太陽現在的質量距離褐矮星很遠,氫含量應該不至於下降到核反應停止的地步。
所以,太陽不會熄滅、


安利一個遊戲 universe sandbox


可以直接放兩個太陽,把其中一個設成100%水球,然後就撞出一片煙花了


先不說這個球會自己發生聚變,太陽根本就不是我們常說的地球上的火啊。太陽是核聚變反應,水哪能滅……



太陽難道是火?


我覺得各位的回答都只關注重力和聚變了,這個問題應該有很多層次的答案,對應不同的真實度,
首先不可能有這麼多水,因為太陽系沒這麼多氧,那這個問題就結束了,
其次如果有這麼多水並遵循物理規律,就會發生聚變,自己變成太陽這個大家已經很清楚了。
不過我覺得題主真想知道的是屏蔽重力和聚變相關反應,水和太陽的互動,水從6000度多的太陽吸收熱量,由零度的冰變成水蒸氣,對太陽大氣和核心造成的影響,我也想知道精確的影響,我能估算的是太陽會降溫到成為一個紅矮星。


先不說這個水球可不可能存在,即使這麼大的水球撞上太陽了,你覺得會撲滅?你理解中的水滅火基本就是隔絕氧氣吧,難道太陽周圍也有氧氣助燃?要沒有的話你拿水怎麼個滅法


這個題目還能變身幾次?


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