木星是太阳系内最大的行星,它以其巨大的质量和强大的引力,吸引了大量来自太阳系外的小行星,或偏离它们的运行轨道,或直接将它们拉入“怀抱”,从而极大减少了这些系外天体对太阳系内部的威胁,特别是对地球来说,有效保障了生命安全,可以说,木星是地球生命的“保护神”。

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木星的质量巨大,是太阳系内其它7颗行星质量总和的2.5倍,是太阳系内一个“巨无霸”的存在,然而它也终究处于行星的行列。前几年,科学家在太阳系外,发现了一颗看上去比木星还要小的恒星,你没看错,体积的确比木星要小,然而它的身份却“升级”了,是一颗实打实的恒星。这里,有些朋友估计就有疑问了,为什么木星比这颗恒星要大,没有变成恒星呢?

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木星是一颗失败的恒星

木星是太阳系内,除太阳以外,无论是质量还是体积,都是最大的行星,没有之一。从体积上看,木星的直径14.3万公里,体积是地球的1300多倍。从质量上看,它的质量达到1.9*10^24吨,是地球的318倍。其围绕太阳公转的轨道偏心率仅为0.049,公转周期为11.86地球年。

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从结构和组成来看,木星从外到内,可以依次划分为大气层、液态氢层、金属氢层以及由硅酸盐和铁等组成的内核。其中,在大气层中,主要成分是氢和氦,其质量占比达到75%和24%,剩余的1%为甲烷、水蒸气、氨、乙烷、硫化氢等。可以看出,除内核以外,木星的组成物质,与太阳基本差不多。

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可以说,木星已经具备了变为恒星的“雏形”,而且围绕它运行的众多卫星,俨然像一个小型的“恒星系统”。由于木星的质量巨大,如果有一天太阳消失了,有科学家推测,木星还能凭借着其巨大的吸引力,将外围的一些天体都吸引过来,形成一个全新的天体系统。

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虽然木星看上去具备了恒星的“资质”,但是有一个“硬性约束标准”它没有达到,那就是质量,这个是“致命伤”,使得它的内部无法继续坍缩形成更高的温度和压力,所以无法进行核聚变,不能对外持续发出光和热。所以,从某种意义上来说,木星实质上可以被称为一颗“失败的恒星”。

科学家发现的“迷你”版恒星

2017年,剑桥大学的科研团队,在距离地球约600光年的绘架座方向,即天鸽座以南、剑鱼座以北、紧靠首船底座的区域,发现了一颗恒星,被命名为EBLM J0555-57Ab,该恒星位于一个三星系统中,该系统中另外两颗恒星与太阳属于同一类型,都为黄矮星,没有什么出奇的地方。

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不过,EBLM J0555-57Ab却引发了科学家们的浓厚兴趣,因为观测出的该恒星半径仅为5.9万公里,仅是木星半径的84%,与太阳系行星“老二”土星的半径几乎相当。别看它的体积这么小,但它却是一颗真实版的恒星,因为其内部实打实地在发生着核聚变,向外也时刻散发出光和热。

那么,为何这么一颗体积这么小的“迷你版”恒星,内部能够产生核聚变反应呢?这就得从恒星产生的两个必要条件来进行解释。第一个条件是核聚变的原料,较小的恒星内部,必须要拥有足够多的氢,才能为最“基础”的氢核聚变提供源源不断的物质来源。这个条件,对于宇宙中大多数的气态行星以及恒星来说,都不是问题,毕竟氢是宇宙中含量最为丰富的元素。

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第二个条件是质量。只有当一个天体的质量达到一定程度,在自身重力作用下,能够持续发生向内的坍缩效应,从而使核心处的温度和压力不断提升,当温度和压力环境到达一定的临界,提升了“量子隧穿”现象的发生概率,使得少部分质子打破了强大的原子核相互排斥作用,而进入另外一个氢原子核之中,引发氢核聚变反应。恒星的质量越大,内部的温度和压力就会越高,发生量子隧穿效应的几率就越高,内核的聚变反应就越强烈。

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据科学家们测算,只有达到太阳质量的0.08倍的星体,才具备变为恒星的基本条件,也就是0.08倍的太阳质量,是变为恒星的底线。EBLM J0555-57Ab这颗恒星的质量,为太阳质量的0.081倍,可以说正好“压线”,如果再低那么一点点,那么其内核的氢核聚变就很难长期维持,就不能演化为恒星,只能变成一颗褐矮星了。

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木星的质量仅为太阳的千分之一,距离成为恒星的“底线”还相距甚远,因此是不能依靠自身重力的坍缩作用,在内核区域产生核聚变反应,因此形成不了恒星。

木星以后会有机会吗?

如果要达到成为恒星的最低标准,木星的质量起码要达到目前的80倍以上。虽然木星现在可以依靠自身很强的引力,将众多小行星拉进来为自己增加份量,但是增加的这些质量,与木星本身的质量相比,仍然过于微小。

即使是几十亿年之后,太阳进入生命末期,即使木星届时能够将其他行星和卫星全部收为己有,那么也只能增加0.4倍的木星质量,毕竟太阳系内,除了太阳之外,剩余的“原材料”实在是太少了。都拿来为木星所用,缺口依然很大。

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所以,木星今生想成为恒星的梦想,肯定是不能实现了,除非以后太阳系分崩离析,木星被别的恒星所拉拢,投入新恒星的怀抱,才能以“原材料”的身份体验一把作为恒星的滋味。