既然木星全身都是氫氣,那麼如果有流星撞擊會爆炸嗎,爆炸後燃燒會和太陽一樣嗎?
木星全身都是氫氣,但是由於沒有氧氣,因此即使有流星撞擊也不會爆炸!
首先,爆炸分為物理爆炸和化學爆炸。其中物理爆炸在現實生活中也很常見,比如你如果狠命的壓縮空氣,就可能爆炸。而化學爆炸比較複雜,但是最常見的化學爆炸,都和氣體與氧氣的反應以後,遇到火源就會爆炸。
其次,因為木星全身都是氫氣,所以即使流星撞擊,因為沒有氧氣,因而不能發生燃燒,所以顯然是不可能發生爆炸的。而有的網友會質疑,那就不能發生物理爆炸嗎?答案也是否定的!因為流星撞擊並不是在密閉的空間里,而壓縮也不會特彆強烈。所以很難產生物理爆炸!
總之,流星撞擊全是氫氣的木星不會產生爆炸!
不會的。木星確實由大量的氫氣組成,但想要讓它們像在地球上那樣被引爆,就必須要有大量的氧化劑。普通物質的燃燒或者爆炸本質上是化學反應,這需要燃料和氧化劑按照一定比例共同參與,兩者缺一不可。那麼,為什麼在地球上,大部分東西很容易燃燒起來呢?
這是因為可燃物質相當於燃料,而空氣中佔比21%(體積分數)的氧氣就充當為氧化劑,兩者在一定條件下(比如引燃)就能發生化學反應。由於空氣能夠源源不斷地從其他地方補充過來,所以可燃物質很容易會被燒掉。
而木星上雖然充滿了氫氣,但木星上基本上不存在氧化劑,即便流星撞擊了木星,也不會將木星引爆。在1994年,人類觀測了木星上發生了一次劇烈的彗星撞擊事件。當時一顆名為蘇梅克-列維九號彗星以21.6萬千米/小時的速度撞上木星,與木星大氣層發生強烈摩擦,並導致劇烈爆炸,釋放出的能量相當於6萬億噸的TNT同時發生爆炸,這幾乎是全球核武庫的600倍。即便如此,木星依舊安然無恙,並沒有被引爆。想要引爆木星,就得像液氫液氧火箭發動機那樣,給木星引入巨量的氧氣或者其他氧化劑。但考慮到木星的質量,這顯然是不現實的。
另一方面,太陽的燃燒完全不同於普通物質的氧化反應。在氧化反應過程中,元素是守恆的,反應後元素種類不會增加也不會減少。然而,在太陽核心發生的是核聚變反應,氫會被聚變成氦,並且釋放出的能量遠大於相同質量的氧化反應。不過,想要發生這種反應,需要相當苛刻的條件,只有在太陽內部那種高溫高壓的環境才行。而木星質量太小,沒有條件發生這樣的反應。
當然不會。
題主的原意是指出木星都是氫氣,並借用在地球上形成的概念,即氫氣遇到明火點燃後會燃燒爆炸,然後推廣到木星上,認為木星上的氫氣也可能燃燒,但這是錯誤的推廣。
原因很簡單,地球上的氫氣會爆炸是因為存在著氧化劑(氧氣),氫氣遇到氧氣發生燃燒或者爆炸。但在木星大氣中則90%為氫氣,餘下的為氦氣和更少的甲烷、氨氣等等,根本就不存在任何氧化劑氣體,所以無論你用多大的流星都無法點燃木星上的氫氣。
那麼木星上的氫氣是否會像太陽一樣產生核聚變呢?答案也是一樣,不會,理由也很簡單,木星的質量不夠,質量過低導致木星的內核壓力與溫度都不夠,根本抵達不了核聚變所需要的數千萬個大氣壓以及上千萬度的高溫,核聚變只有在這個特殊條件下才有可能以極低的反應率持續下去。科學家預測至少還需要比木星大數十倍以上,最小大約是0.1個太陽質量,才有可能成為一顆可以持續核聚變的矮恆星。
那麼,換一個問題,我們假設木星上存在著巨量的氧氣,則木星的氫氣當然會燃燒,而且根本用不著流星點火,木星上強大的閃電也會自動點火,燃燒後的木星看起來當然非常明亮,但其威力與太陽相比則會小很多,因為太陽使用的是核聚變方式,同等質量的核聚變產生的能量大約是氫氧燃燒的數千倍,威力遠高於氫氧燃燒。
但有趣的是,太陽上的核聚變威力雖然大但核聚變的效率卻很低,也就是每秒鐘只有極少質量的氫參與核聚變,所以太陽大約可以燃燒100億年。
而如果木星上有巨量的氫和氧,則燃燒起來雖然單位質量的產熱量遠低於核聚變,但氫氧的燃燒速度卻遠高於核聚變,也就是木星一旦燃燒起來,將會非常的迅速,導致木星的溫度大約也可以上升到3000度左右(氫氧燃燒大約可以達到這個溫度),但太陽的表面溫度為5700度,所以木星依舊無法與太陽相提並論。
而且由於氫氧燃燒速度極快,也會導致木星燒不了多久,或許幾千年左右就全部燃燒完畢,木星變成一個超級大水球。
木星是個液態行星,它有厚厚的大氣層,有3000多公里,所以說也是個氣態行星。不管是木星本身還是它的大氣層確實90%是氫氣,另外10%是氦氣,成份與太陽類似。如果有流星或慧星撞擊確實會發生爆炸。但這個爆炸絕不是核聚變熱核反應。當然爆炸也不只有化學爆炸,爆炸的定義是在極短的時間內釋放大量能量,併產生大量氣體,在周圍介質中造成高壓的化學變化或狀態變化。先不說木星含有少量的水和氧氣做助燃劑產生的化學爆炸,就說撞擊產生的高溫高壓發生的物理和撞擊爆炸,它的破壞力才是巨大的。這種爆炸才是主要的爆炸。1994年7月16日發生的蘇梅克――列維9號慧星撞木星事件,21塊碎塊以每小時21萬公里接連撞木星,第一塊撞擊產生的能量相當於6億噸TNT炸藥爆炸的能量,產生3萬度高溫,衝擊波高達2000多公里,火球綿延2000多公里。在木星上撞出地球大小的疤痕。實際上木星上的撞擊每周都要發生。但它每次爆炸燃燒後都不會象太陽一樣。木星雖然在太陽系的行星中是最大的,是其餘所有行星質量總和的2.5倍。但它的質量也只是太陽的千分之一。雖然它有點恆星特徵,自己會發熱。但它這點體積質量內部沒法達到恆星發生熱核反應所需的一千萬攝氏度的溫度,所以沒法和太陽一樣持續燃燒成為主序星。除非它質量增長至少十幾倍到一百倍達到太陽質量的7%,它現在確實在吞食星際物質和塵埃。那也得等30億年後太陽滅亡的時候,但即便到那時,太陽爆炸之後變成行星狀星雲有80%的可能剝離木星大氣層。
爆炸燃燒是化學反應。原子是不變的,比如氫氣加氧氣燃燒產生水,放出熱量。但水分子中的氫氧原子沒有變化,只是化學鍵發生變化而結合在一起。
核聚變是物理反應。氫在極大壓力與熱量的環境下被電離,四個氫原子核吸收熱量合併為氦原子核,總質量減少千分之七,這些減少的質量因質能公式轉化為能量,以輻射、光、熱等形式釋放出去。所以,聚變之後物質本身已經發生了變化。
1994年,蘇梅克列維彗星撞擊過木星,除了炸出幾個大黑斑,爆發風暴之外,沒有其他事情發生。因為木星質量不足,溫度壓力不夠,無法引發核聚變。而木星上也沒有足夠的氧氣讓氫氣爆炸燃燒。
氫爆炸,有兩種方式。
第一種就是化學課里學過的,氫氣和氧氣混合後點燃發生爆炸,這是化學反應,雖然威力很大足以破壞房屋,但是相對於另一種爆炸來說簡直不值一提。
另一種就是在高中物理課可以學到的,核聚變反應。氫核聚變成為氦核,失去部分質量,而這部分質量按照質能方程轉化為能量,這個能量巨大,地球上的氫彈爆炸,太空中的大多數恆星包括太陽,都是核聚變在放出能量。
但是這兩種反應都需要條件,化學反應需要氧氣,核反應則需要巨大的壓強使氫原子壓縮在一起。木星上沒有氧氣,就沒有化學燃燒的條件。而木星的質量雖然比地球大得多,但還沒有到達自身重力就把內部的氫原子壓縮到一起的程度,大規模的核反應同樣沒有條件。
不過有研究表明,木星內部溫度很高,加上核心巨大的壓強(當然比恆星內部要小得多),也有小規模的核反應緩慢地發生,所以木星本身是發光的,只是發出的光非常暗而已。
如果木星的氫里99%都是同位素氘和氚,那麼恭喜你,它肯定會一下子爆掉的。中等天體撞擊的時候,撞擊面的溫度可達上千萬K,局部溫度上億K的概率也是存在的。這足以引發氘氚自持聚變了。然而,現實卻是正相反,木星的氫99.99都是同位素氕。雖然氕的聚變門檻溫度只有1千多萬K,但氕的聚變發生概率卻極低,以木星的熱輻射能量散失速度,氕聚變產生的熱能根本不足以保證自持核聚變。以前在書上看過,至少要達到3/4倍太陽的質量,才勉強達到氕自持聚變的門檻。當然恆星質量越大溫度越高,氕的聚變概率也會相應更高,所以天文學家告訴我們恆星越大壽命越短。像太陽這樣的小恆星,聚變燃燒了幾十億年,也才消耗了不到1/3的氫。
無語,燃燒必須氧氣?那太陽周圍的氧氣量那不是地球的幾萬億億倍,否則怎麼燃燒這麼多年。燃燒分為物理和化學,別說,如果帶有供氫氣化學燃燒的天體撞擊木星,真會引發燃燒。但這種機率很小,畢竟與氫氣反應燃燒的化學物質並不多。
首先,木星上是氕,氕需要一億度,外加十億噸每平方厘米的壓力,當然這只是個比喻,只有太陽內部幾公里範圍能達到這個要求,否則太陽一下子都爆炸完了,這個壓力和溫度達不到,氘和氚太陽和木星上不會太多,,因它的半衰期很短,這個幾百萬度輕鬆能達到,這個比較容易,會爆炸,但只是能炸個坑而已
如果抽根煙就能讓木星燃燒起來,那這樣的事情早就該發生了。因為一個小小的流星擦出的火花就足以點燃整個木星。尤其是上世紀九十年代發生的震驚天文界的彗木大碰撞,產生的火球足足有地球般大小!木星之所以沒有變成燃燒起來,說明僅僅有氫氣還是不會燃燒的,還必須要有助燃氣體才會發生化學燃燒。可見木星還不存在燃燒的必要條件。
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