氣態行星內部到底是什麼?

都知道氣態行星是因為溫度不高不利於岩石凝聚,因此形成了氣態行星。

那麼氣態行星的內核是什麼呢? 是固體么?

如果物體落入氣態行星,能降落在某地么?還是一直下墜知道自身被燃燒殆盡呢?


氣體巨行星形成不是因為「溫度不高不利於岩石凝聚」,不如說是類地行星所在區域因為溫度高和恆星風相對強,容易把氫、氦、甲烷等氣體或者說揮發物給蒸發逃逸到太空,然後被恆星風(質子和電子流)給吹走。關於氣體巨行星內部,以木星為例:傳統觀點認為內核是岩石和金屬氫、液態氫、氦構成。如果你墜入氣體巨行星,而且能承受難以想像的高壓、高溫(可能高達50000攝氏度,比太陽表面還熱),那可能會看到一望無際的液態金屬氫、氦的海洋(在超高壓下不會沸騰,如同高壓鍋,金屬氫有液態形式也有固態形式)。注意這些只是推測,畢竟沒有探測器能抵達木星深處,所以下面圖裡的木星內部結構推測模型有差異。

天王星和海王星,注意冰不少,來自NASA一技術報告

木星和土星,同樣來自技術報告

太陽系四大氣體巨行星結構圖,來自NASA官網

Jupiter - In Depth | Planets - NASA Solar System Explorationsolarsystem.nasa.gov圖標

NASA官方對木星的介紹

另一張NASA官方木星結構示意圖

Structure

The composition of Jupiter is similar to that of the sun — mostly hydrogen and helium. Deep in the atmosphere, pressure and temperature increase, compressing the hydrogen gas into a liquid. This gives Jupiter the largest ocean in the solar system — an ocean made of hydrogen instead of water. Scientists think that, at depths perhaps halfway to the planet"s center, the pressure becomes so great that electrons are squeezed off the hydrogen atoms, making the liquid electrically conducting like metal. Jupiter"s fast rotation is thought to drive electrical currents in this region, generating the planet"s powerful magnetic field. It is still unclear if, deeper down, Jupiter has a central core of solid material or if it may be a thick, super-hot and dense soup. It could be up to 90,032 degrees Fahrenheit (50,000 degrees Celsius) down there, made mostly of iron and silicate minerals (similar to quartz).

https://photojournal.jpl.nasa.gov/targetFamily/Jupiterphotojournal.jpl.nasa.gov

更多NASA官方木星圖片可去上面這個網站找


有很多人疑惑木星內部巨大的壓力和高溫會不會點燃氫的核聚變?答案是不可能,要讓氫開始質子鏈核聚變反應的條件非常的苛刻,木星內部的壓力和溫度遠遠不夠點燃氫。有一種介於氣體巨行星和恆星之間的天體叫褐矮星(Brown dwarf),質量通常為木星的20-75倍,和氣體巨行星最大的不同是因為其內部壓力更大、溫度更高已經能點燃要求相對低得多氘、鋰7核聚變了,然而還是不夠點燃氫本身。所以褐矮星輸出的能量跟恆星的質子鏈聚變反應相比還是很弱。木星的質量得大80倍左右才能成為一顆真正的恆星,還是最小的M級紅矮星,當然紅矮星能保持主序星狀態穩定燃燒一萬億年以上,比太陽這樣的G級黃矮星長壽多了。

G級黃矮星、M級紅矮星、褐矮星、木星的對比

NASA的褐矮星藝術畫


有人想通過往木星上狂扔氫彈能否點燃木星上的氫?事實上木星也是身經百戰了——木星巨大的引力經常俘獲小行星、彗星,導致猛烈的撞擊,人類的核武器在這些撞擊釋放的能量前簡直是小兒科。以1993年3月24日蘇梅克-列維9號(Shoemaker-Levy 9)彗星撞擊木星事件為例,蘇梅克-列維9號彗星所有碎片撞擊木星產生的能量總和大約相當於60萬億噸TNT(6,000,000 megatons)當量!!!相當於全球核武器當量的600倍!!!撞擊產生的衝擊波範圍比地球還大!!!請參見下面3張圖

受木星引力撕扯而解體的蘇梅克-列維9號彗星

撞擊產生的火球閃光

彗星撞擊產生的疤痕

這麼猛烈的撞擊都沒點燃木星上的氫聚變,所以人類無能為力。


我想到了《群星》遊戲里的一個異常事件,叫「騙人的巨行星」,是掃描一顆氣態巨行星,結果發現那根本就是個岩石星球,只不過大氣太厚重體積太巨大導致最初的調查出錯而已。

也許現實世界也有哪顆氣態巨行星其實是個石頭槌呢n(*≧▽≦*)n畢竟觀測手段還很有限


我在想,如果地球上的氣體在外星人看來也是有顏色的話,會不會也跟我們看到的木星是一樣感覺是個巨型的氣態行星呢?


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