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1 # 棲雁林
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2 # 科技和生活
恆星和行星都是宇宙中的常見天體,不過通常恆星的質量都比行星大得多,因此有著較強的引力,所以在一個有恆星和行星的系統中,通常都是行星圍繞恆星轉的,比如在我們太陽系中,太陽是唯一的恆星,它自己就集合了整個太陽系99.86%的可見物質,因此是太陽系中的絕對統治者,所有的星體都在圍繞太陽執行,即便是太陽系八大行星中最大的木星,質量和體積也不到太陽的1‰(約0.96‰)。
那麼有沒有一個行星系統中行星的質量和體積超過恆星的情況呢?這是肯定沒有的,因為恆星的質量通常都比行星大很多,木星的質量相當於地球的318,雖然木星已經很大,但是需要80顆木星物質加起來形成的星球,才能激發內部的氫核聚變,形成一個最小的恆星——紅矮星。
在恆星和行星之間通常還認為有褐矮星這種天體,其質量在木星的13~80倍之間,如果說木星的13倍與質量一下的形體才能看著行星的話,那麼很顯然行星的質量都跟恆星差得遠,不會存在恆星繞行行星的情況,但是不少天文學機構將褐矮星也視作行星,因為這種星體內部的氘核聚變最多隻能堅持1億年,那麼如果將褐矮星也視作行星的話,質量接近木星80倍的行星雖然還沒有成為恆星,但是它們的質量因為和最小的恆星相差不大,所以會出現相互繞行的情況。
但是如果就體積而論的話,則很可能出現行星比它所圍繞的恆星還大的情況,因為最小的紅矮星體積比木星還小,如編號為2MASS J05233822-1403022(簡稱J0523)的恆星,質量相當於太陽的9%,或者90顆木星,但體積只和土星差不多大,是已知體積最小的恆星之一。
有的氣態行星則體積巨大,比木星的體積都大得多,木星的體積相當於我們所在的地球的1300倍,但是有的氣態行星的體積卻能相當於木星的數百倍,如距離地球320光年的HD 100546b,它被認為是已知最大的行星,其直徑約為太陽的65%,體積相當於太陽的1/4,或者說相當於250個木星,可以裝下30多萬個地球,如果跟太陽系中體積最小的水星相比,它可以裝1500萬個,不得不說行星的體積差距真的好大呀!
但如果以質量來論的話,HD 100546b這個行星的質量只有木星的7.5倍,或者相當於地球質量的2400倍,水星質量的4500倍左右。它之所以如此巨大,是因為它正處於形成的過程中。
把它跟恆星的體積相比,它的體積將堪比300個J0523恆星,如果這兩個星體在一個系統中執行的話,就會出現個頭較大的行星圍繞個頭較小的恆星執行的情況,而且這兩者行星的個頭比恆星大了300倍,但實際上行星的質量只有恆星的1/13,兩者將圍繞共同的質心執行,但因為行星與共同質心的距離要比恆星遠得多,所以也必須說是行星在圍繞恆星執行。
在宇宙中這樣的情況應該是存在的,只是目前還沒有被發現,相信將來終會有一天發現大個頭的行星圍繞小個頭的恆星執行的情況的。
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3 # 星辰大海路上的種花家
天文界有發現一個恆星系統裡行星的體積或質量比恆星大的情況麼
在我們的理解中,恆星都比行星大,而且要大得多,比如太陽的直徑是140萬千米,而太陽系最大的木星直徑也就是14萬千米多一點,而地球則1.3萬千米都不到,其他岩石質行星就更小了,根據第一性原理來推斷,太陽系這個條件在宇宙中其他位置應該也可以適用,因此我們認為應該不存在行星比恆星大的這種狀況!
為什麼不存在比恆星大的行星?在托勒密地心說完整成型之前,古希臘天文學家、數學家阿里斯塔克斯就提出了日心說,當然他也不是腦補出來的日心理論,而是有嚴格的計算邏輯,他只有一部唯一流傳至今的著作,手的就是關於太陽和月球的體積以及到地球的距離的論著。
阿里斯塔克斯的計算方式是基於月亮能在天空中完美擋住太陽,也就是日全食給了阿里斯塔克斯靈感,他認為太陽,月球和地球在每個月首個或最後的四分之一時間內,構成了一個近似的直角三角形。而他估計最大的角度大約是87°。
這個方法其實非常完美,不過觀測資料有比較大的誤差,這個角度比實際值89.853°差距還是不小的,還有他計算出了日地距離是地月系距離的20倍(實際390倍),儘管有些錯誤,但他仍然得出一個結論,太陽要比地球大得多,因此他認為地球是繞著太陽轉的。
阿里斯塔克斯不愧為一位大師,他以太陽比地球大從而敏銳的意識到了日心說才是正確的!
牛頓萬有引力論哥白尼將阿利斯塔克斯的日心模型以觀測與理論方面都得到了完整的體現,開普勒則發現的三大行星定律,告訴大家行星都是圍繞太陽公轉的,而且走的是一條橢圓軌道,在牛頓時代,太陽比地球質量要大得多和重得多已經成了一個普遍公理!當然對於太陽準確距離和質量以及直徑尚未有定論。
而牛頓則在哥白尼以及伽利略和開普勒的觀測基礎上輔以自己的理解,發現了萬有引力定律,天體之間的引力和它們的質量成正比,和距離的平方成反比。牛頓以後隨著觀測技術的進步,逐漸可以用金星凌日來觀測計算太陽的距離了,原理也不復雜:
於各行星的軌道半徑之比可以由開普勒定律算出,所以只要測出內行星的視差,就可以推算出太陽的視差,從而得到日地距離。哈雷提出透過在全世界多個位置觀測金星凌日測定金星的視差
1761年和1769分別實施了這一測量,大致確定了日地之間的距離為1.5億千米,的確要比阿里斯塔克斯估計得遠得多。太陽的質量自1789年卡文迪許完成了對萬有引力常數的測量後,就可以用公式計算出來了!
太陽質量也可以用一年的時間長度、地球和太陽的距離天文單位和萬有引力常數(G)的形式呈現
太陽的質量大約為:1.9891×10^30千克,地球則只有5.965×10^24千克,太陽確實要比地球大得多,也重得多,後來天文學家發現,太陽的質量佔了整個太陽系物質的99.86%,也就是說太陽是太陽系絕對的王者!
愛因斯坦的廣義相對論其實牛頓萬有引力理論已經可以完美解釋恆星為什麼要比行星大了,否則就倒過來轉了哈,不過廣相中有一個解釋挺直觀,比如將引力解釋質量彎曲了時空,行星則在這個坑裡以測地線的方式運轉,這樣看起來非常暴力有效,比萬有引力理論不知道要好理解多少倍。
愛因斯坦果然是人才,牛頓費勁口水解釋了半天還雲裡霧裡,愛因斯坦一句話搞定了!
恆星演化和發展理論,將會出現行星比恆星大的情況恆星的演化模型是二十世紀前五十年發展起來的,早期愛丁頓提出了恆星可能是核聚變提供能量,伽莫夫則完善了伽莫夫因子,提出量子隧穿效應是恆星質子鏈反應的第一步提供了可能!漢斯貝特則完善了恆星的質子鏈反應和碳氧迴圈提供能量機制,泡利在1924年發現了電子軌道的泡利不相容原理,朗道則在發現中子簡併力可能是對抗恆星坍縮的最後支撐。種花家將很多資訊濃縮在了這段文字中,大概意思是說恆星的核聚變燃燒之後失去輻射壓會有幾個結果:
質量不夠,成為白矮星:泡利不相容的電子簡併力對抗壓縮的簡併態星質量足夠,成為中子星:費米子不能處於同一量子態的中子簡併力提供支撐的中子星質量足足夠:成為黑洞:再無力量對抗壓縮成為黑洞其中我們將發現白矮星和中子星的直徑將會大大縮,因為白矮星物質就是電子壓縮到了原子核附近,而原子核與原子的比例相當於一隻螞蟻和體育館相比,因此白矮星的直徑和地球差不多,比如天狼星的伴星白矮星直徑比地球略小(質量卻和太陽差不多),而太陽未來將形成的白矮星質量只有其本身的一半,但體積則要比天狼星的伴星大一些(質量越小,體積越大)。
因此在一箇中心已經形成白矮星的恆星系內,它們的恆星(白矮星)確實可能比行星小,如果是中子星的話,那就更小了,甚至比白矮星還小几個數量級!
行星的演化理論不允許出現比恆星大的行星其實每一顆行星都是恆星胚,主要是實在沒有物質了,只好長成一顆行星,比如天狼星當年就有一顆行星,但那顆行星實在太過膨脹,逐漸長成了恆星,而且還比天狼星大,結果發展明顯快了一步,早已成為了白矮星!它和主星之間的距離就只有太陽和天王星之間的距離。
天狼星和它的伴星
如果長得比恆星還要大,那麼它自身就成了一顆恆星,因為長得過大將會留住氣體元素,而且會越來越多質量增加很快就會失去控制,最終核心溫度急劇升高,發展成了漢斯貝特所完善的恆星發光模型,成為一顆恆星。
所以宇宙中會存在行星比恆星大的行星,比如白矮星系(第一顆被發現的白矮星是三合星的波江座40,它的成員是主序星的波江座40A),但中子星系可能性比較小(因為超新星爆發可能會摧毀恆星系),但不存在質量比恆星大的行星,如果有,那麼它本身將成為一顆恆星。
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4 # 宇宙v空間
首先感謝邀請。我們的宇宙誕生於138億年前的大爆炸,如果沒有那場大爆炸,今天世界將不復存在,你我也不會出現。眾所周知,根據經典力學來看,質量小的天體圍繞著質量大的天體運轉,比如地球和太陽。太陽的質量約為地球的33萬倍,因此地球圍繞著太陽公轉。那麼宇宙中有沒有一種可能行星的質量比恆星要大呢?
實際上這是不可能的,剛才我所提到了經典力學,如果一顆行星的質量大於恆星的話,那麼首先這顆星星需要承受極強的引力壓縮,這種壓縮會使它的內部產生極其高的溫度,並且會使它的核心被壓成粉碎,比如像地球一樣,如果把地球的體積擴大100倍,那麼十幾分鍾後,你會發現地球被壓縮成了一顆密度極大的天體,但是它的質量會不斷的消耗,最終地球會被撕成碎片!
所以呢,宇宙中絕對不存在這樣的天體。而你所發現的天文界估計也是假的。實際上,行星的質量取決於恆星的質量。當恆星的質量越大,其行星的質量就會變得越大。當恆星的質量越小行星的質量自然而然也會變得越小。比如像地球,太陽本身就用我的一顆太陽的質量,因此地球本身就這麼點兒質量。但是如果換一個其他的星系就不一樣了。比如說像開普勒星系!
開普勒星系的恆星它的質量要比太陽大很多,因此,它的類地行星自然質量也要比地球大一些。首先你要明白我們的整個太陽系都誕生於一顆星雲之中,而在這星雲之中的最先誕生的是太陽。它吸取了大量的物質和氣體,因此它才會變為一顆恆星。如果最先出現的是地球,那麼地球再吸收到一定物質之後也會產生核聚變,最終變為今天的太陽。簡單的說就是把地球和太陽換個名字而已,但是其質量和體積仍然無法改變!
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5 # 刁博
太陽系中的太陽是一顆能夠發光發熱的恆星,圍繞它轉的是一些行星、矮行星、小行星等。太陽的質量約佔整個太陽系質量的99.8%,行星中巨大的木星也不到太陽質量的千分之一。
有沒有行星的質量大於恆星質量的可能?真的沒有,從理論上講宇宙中不會存在這樣的可能。
恆星能夠發光是因為中心附近進行著核聚變。宇宙中最多的元素是氫,其次是氦,大量的輕元素依靠萬有引力聚集在一起,聚集的過程中減小的引力勢能使得中心處的溫度不斷升高,當溫度和壓強高到能夠點燃氫的核聚變時,一顆恆星就誕生了。如果恆星吸引了更多的物質,恆星中心處的核聚變就越劇烈。同樣的道理,如果不斷增加一顆行星的質量,高溫和高壓也會點燃這顆行星上的核聚變,那樣行星就變成了一顆恆星。
有人可能會有問題:輕元素在恆星上會透過核聚變變成重一些的元素,而恆星上的核聚變最多能夠聚變到鐵元素,鐵及元素週期表上排在鐵元素之後的元素不能發生核聚變。如果一顆行星不斷聚集的是重元素,還能點燃核聚變變成恆星嗎?
能夠不斷聚集比較重的元素的星球只能是比較小的類地行星,因為小質量星球的引力阻擋不住氫和氦的逃離。行星是在星雲中誕生的,最開始重的元素依靠相互吸引結合在一起,它們對輕元素的作用比較弱。比如地球的質量比較小,對氫氣和氦氣等小分子量氣體的吸引力就比較小,這些小分子量氣體的分子平均速率比較大,超過地球的第二宇宙速度後就有可能逃離地球。所以儘管氫和氦是宇宙中丰度最高的兩種元素,地球的大氣層中卻只有極少量的氫和氦。
星雲中含量最多的元素畢竟是氫和氦,能夠佔到星雲質量的98%以上。當行星的質量達到一定程度後,星球的第二宇宙速度就變得比較大,就能夠大量吸收擁有最廣大數量的輕元素變成海王星那樣的冰巨星,再進一步吸收輕元素就會變成木星那樣的類木行星。如果太陽系中的木星還能繼續吸收輕元素,當質量變為現在的13倍之後,就能點燃中心處的氘聚變。若是木星的質量變為現在的80餘倍,就能點燃中心處的氕聚變。在這個生長過程中不僅星球的質量在增加,氫和氦所佔的比重也在增加。
如果你給成長中的類木行星投入重元素,其增加的質量會使得星球吸引更多的輕元素。投入1份質量的重元素可能會有50份質量的輕元素隨之被吸引過去。最終還是朝著點燃中心處的核聚變方向發展。
當一顆恆星結束核聚變後可能會變成白矮星、中子星、黑洞,之前圍繞它轉動的行星可能還在繼續繞著恆星的殘骸轉動。此時行星的體積很可能會大於白矮星、中子星等恆星殘骸的體積,不過恆星的殘骸一般不被看作是恆星。
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6 # 優美生態環境保衛者
天文界有發現一個恆星系統裡行星的體積或者質量比恆星大的情況嗎?完全沒有可能,體積或者質量比恆星大,那麼這個行星就不是行星,而是成為恆星了。
恆星的形成史,其實就是靠引力、氫氣和時間“發家”的。恆星起源於星雲,星雲中90%以上都是氫氣,隨著星雲物質的不斷碰撞,區域性溫度逐漸升高,密度不斷加大,在核心處氣體間的引力也越來越強,最後形成密度極大的”高溫氣體球”,吸引越來越多的氣體和塵埃,使核心處的溫度和壓力越來越高,當溫度達到1500萬攝氏度後,變會激發氫的核聚變反應,對外釋放大量的光和熱,恆星就形成了。
據測算,當一個星體的質量達到太陽質量的0.08倍規模,也就是說是木星質量的80倍,才會引發氫聚變反應。而當行星質量處於太陽質量的0.08-0.013倍之間時,會激發氘核聚變,這時候行星其實也不能夠稱之為行星了,它更像是一顆褐矮星。
在已觀測的恆星系統中,行星的質量或者體積沒有一個達到上述標準的,而且相差得非常大。在一個恆星系統中,恆星質量佔整個星系質量的比重,能夠達到98%以上,行星依靠自身引力“俘獲”周圍氫氣、氦氣的能力和潛力,根本不可能支撐它們達到氫聚變甚至氘聚變的地步。
回覆列表
宇宙中不可能存在行星體積質量大於恆星的星系,這是違背天體物原理的謬論,恆星之所以叫做恆星,是它位在星系中央它的體積質量最大引力最強才能吸引著行星圍著它公轉,如果行星體積質量大於恆星,根據萬有引力的規律恆星就會圍著行星公轉,這種天體現象至今未見天文科學界報導過。