傍晚六點鐘時,天空中最亮的星星是西邊的金星,但它在七點左右就會落下。從金星落下到十點鐘這個時間段,當(dāng)屬西南上空的天狼星最亮。而從十點鐘往后,木星緩緩從東邊升起,它就變成了夜空中最閃耀的一顆星。
木星作為太陽系的八大行星之一,是太陽系中除太陽以外,質(zhì)量和體積最大的天體。它的質(zhì)量雖然只達到了太陽的百分之一,但卻是其他行星質(zhì)量總和的2.5倍,體積更是能裝下1300個地球。
與地球不同,木星是一顆氣態(tài)巨行星,也就是說它部分包括星球表面等都沒有明確的陸地表面,只有在星球中心處有含硅酸鹽和鐵組成的物質(zhì)實體,其他由氣體構(gòu)成,其中大約百分之九十都是氫,剩余的大部分是氦。
由于木星是一顆氣態(tài)巨行星,而且它的自轉(zhuǎn)速度極快,導(dǎo)致了它的大氣層非常不穩(wěn)定。最著名的就是在南緯23度左右的大紅斑,它是一股十分猛烈的下沉氣旋,自十七世紀天文學(xué)家首次觀察到大紅斑以來,它已經(jīng)至少存在了兩百年,高約12000千米,長約25000千米,如果把地球放到大紅斑里,地球的體積甚至不及它的三分之一!
既然木星如此巨大,內(nèi)部也有不小的能量,它會變成一顆像太陽一樣的恒星嗎?
木星主要由百分之八十的氫和百分之二十的氦組成,和早期組成太陽的塵埃云非常相似。而能夠產(chǎn)生核聚變的元素正是氫和氦,氫作為可燃氣體大量存在于木星中,只要點燃就能夠像太陽一樣持續(xù)輸入熱量,但只是這樣被點燃的木星并不能稱為一顆恒星。
太陽之所以能夠從行星中脫穎而出變成一顆恒星,是因為它的內(nèi)部在一刻不停地進行核聚變,能夠產(chǎn)生核聚變除了需要具備相應(yīng)的元素,還需要有高溫高壓,巨大的壓力足夠讓核外電子擺脫原子核的束縛。
沒有電子的斥力后,兩個原子核能夠發(fā)生互相聚合作用,從而生成質(zhì)量更重的原子核,在兩個原子核碰撞的過程中,中子也會逃離原子核的束縛,大量電子和中子的噴出,就是一種巨大的能量釋放,同時原子核本身發(fā)生變化,放出相當(dāng)強的能量,由此產(chǎn)生的變化就是核聚變,恒星能夠持續(xù)輸出光和熱的原因。
木星雖然體積巨大,但它內(nèi)部的壓力并不大,這是因為它主要由氣態(tài)構(gòu)成,氣體的質(zhì)量非常輕,導(dǎo)致木星自身的質(zhì)量也不大。
即使它的體積相當(dāng)于1300個地球,但它的質(zhì)量只有地球的318倍,形成恒星的最低質(zhì)量要求達到太陽質(zhì)量的百分之七,但目前木星只有太陽質(zhì)量的百分之一,太陽系99.86%的質(zhì)量都被太陽占據(jù)著,所以早期形成木星時,可供木星吸收的物質(zhì)非常少,即便現(xiàn)在把太陽系中除太陽外的所有物質(zhì)都添加給木星,也不足以讓木星增加一倍的質(zhì)量。
那么木星這一生都無法成為恒星了嗎?
木星之所以成為不了恒星,是因為自身質(zhì)量不夠大。太陽系無法再給予它物質(zhì),如果來一顆系外行星的話,情況就會發(fā)生變化。
如果有一個自身質(zhì)量為木星79倍的行星進入了太陽系,并且恰好與木星發(fā)生大碰撞。此時木星與行星將在巨大的爆炸中進行融合,木星攜帶的氫被點燃,然后在新形成的行星內(nèi)部中受到巨大壓力,開始發(fā)生核聚變。
這顆新星在內(nèi)部核聚變能量的支持下,可以自己發(fā)光發(fā)熱,此時它就變成了除太陽外,太陽系中的第二顆恒星。
雖然地球能夠萬物生長全仰仗著太陽帶來的光和熱,但這并不意味著多了一顆恒星,地球的生物就可以比原來的生存條件好一倍。
開頭我們提到,木星在夜晚能夠觀察到的時間非常長。如果木星變成了一顆太陽,將會導(dǎo)致地球晝夜混亂,黑夜甚至幾乎不復(fù)存在,一天中可能只有一兩個小時沒有恒星照耀。而植物生長具有晝夜的周期性,地球上的大部分動物也受晝夜更替的影響。假如沒有黑夜,地球上的生物秩序?qū)䥽乐厥д{(diào)。
更嚴重的是由于木星質(zhì)量變大,對周圍物質(zhì)的吸引力也會增大。處于木星和火星之間的小行星帶將受到嚴重擾動,大大增加小行星撞地球的概率。如果木星的體積也在同步增加,它的引力甚至?xí)东@地球,拉扯著地球靠近木星,地球?qū)⒂锌赡鼙荒拘堑臒霟岬谋砻嬷丝局,再也不適合生存。
除來系外行星為木星增加質(zhì)量外,太陽在變成紅巨星時會靠近木星軌道,太陽拋灑的物質(zhì)也可以促進木星質(zhì)量上升,讓它有機會成為一顆恒星,但那時地球早已被太陽吞沒。
所以目前來看,太陽系仍會平穩(wěn)運行著,太陽的光芒就足以養(yǎng)育地球上的我們。