行星的最高温度可以达到多少?

侣意


行星的最高温度可以达到多少?太高温应该会分崩离析吧?

温度要高到让行星分崩离析,究竟需要多少度?我们可以借用理想气体公式来计算一下。

图示:气体的热运动。

理论上说,只要温度高到构成行星的原子们能脱离行星引力的束缚就行。因为,温度的本质是分子原子的热运动,运动速度越快,温度就越高,而运动速度越快,就越有能力脱离行星的引力。

而按照分子运动理论:分子的平均动能正比于体系的绝对温度。

Kb是玻尔兹曼常数,T为绝对温度。宏观物体只需要达到11.2km/sec,就能脱离地球引力。这就是说,如果构成地球的每个原子的平均速度都达到11.2km/sec,那地球就完蛋了。这些原子就会逃离地球引力场,地球就在太空中蒸发成一团围绕太阳运动的气体云。如果速度更快,这团气体云甚至还能逃出太阳系呢。

图示:宇宙中高速飞行的一团气体云。1963年,由天文学家史密斯发现。也许就是某个被烧烤的行星的残骸呢。


根据公式可得,大约需要13.9万度,才能让地球变成一团绕太阳运转的一团气体云。

计算过程如下:

首先算出,地球原子的平均质量,然后把速度、玻尔兹曼常数等代入公式,就能算出T。

而地球原子的平均质量,可以通过地球总质量除以地球估算的原子数得到。

地球的总质量为:5.9722 × 10^24千克

地球的总原子数为:1.3×10^50个原子

那么平均每个原子的质量为:4.594×10^-26千克

而kb的值为:

那么我们将这些数字代入上面那个公式,那么可以算出T = 1.3913×10^5,即大约13.9万度,地球就会分崩离析。因为,理论上,平均每个原子的速度都达到了逃逸速度。这绝对是个非常夸张的温度,因为太阳的表面也才5500°C。


当然,这个问题实际上可能复杂得多,这毕竟只是理论计算,而且套用的是理想气体公式来算的。也许需要更高的温度才能做到让一个行星蒸发,毕竟分子热运动的方向是随机的,它们会互相妨碍对方的逃离。比如,在地球表面,空气分子的平均速度为461m/sec。但是我们对此没啥感觉,因为这些分子彼此碰撞,不会朝一个同一个方向前进。否则,我们早就死了。毕竟,持续速度超过70米/sec的风就已经是超强台风或飓风了。


真要想知道答案,总结出靠谱的行星烧烤公式,需要有黑科技的天顶星人去多做几个行星烧烤试验来进行研究,也许才能最终知道答案吧。但别来烧烤地球就行,泪。

烧烤地球

如果有黑科技的天顶星人,真用地球来做实验。那么随着温度的升高,地球就会慢慢融化,在地球上融化温度最高的是石墨形式的碳,它需要高达3,675 °C的高温 ,不过碳不靠谱,因为它会和其他物质发生化学反应,无法保持在石墨状态。如果用金属的融化温度做指标,那么钨的熔点最高达到3,407 °C,这就是从前的白炽灯泡用过碳丝和钨丝的原因。但是熔融状态的行星,不会分崩离析,事实上在行星形成的过程中,就经历过熔融的过程。行星冷却之后才形成了地核、地幔和地表这样的分层结构,而正因为有过熔融的过程,所以密度大的金属才能沉积到行星的中心去。

图示:地核的温度很高,高达7000°C,但由于高压的原因,地核内芯并不是气体而是固体。


当然,随着地表温度进一步升高,最终所有元素都会气化,所有化学键都会被破坏,分子都会变成原子。当钨气化之后,地表所有元素都会气化,钨的气化温度是5660 °C。而太阳的表面温度也才大约5500 °C,这就是说钨在太阳表面还能保持液态呢。目前,天文学家在宇宙中发现的,真实存在的,表面温度最高的行星达到了4327℃,大多数金属都会气化,但它依然是颗行星。

图示:2018年《Nature 自然》期刊上发表了一篇论文,天文学家观察到一颗巨大的气态行星KELT-9b,它离它的母星非常近,而它的母星表面温度大约是太阳的两倍达到上万度,所以这颗行星就被它的恒星烧烤着。天文学家在它的大气层中观察到铁和钛原子蒸汽。据估算其表面温度高达4327℃。


恒星质量越大,表面温度就会越高,其颜色也会从红向蓝变化,比如上图的恒星边缘就是一层蓝光,目前已知表面温度最高的蓝超巨星,达到36,000-40,000开尔文,当温度这么高的时候,开尔文这个单位和摄氏度也就没差别了。

图示:蓝超巨星,Eta Carinae,距离太阳大约7,500光年。Eta Carinae可能是太阳半径的180倍,其表面温度为36,000-40,000开尔文


如果地球被放到这样的蓝超巨星上,那么地球就会成为一团气体,不过这团气体也将成为该蓝超巨星的食物,无法逃离。


您认为要多少度才能把地球给蒸发了呢?


三思逍遥


能够自身发光和发热,内部有没有产生核聚变反应,是区别恒星和行星的重要指标,而能不能产生核聚变反应,又是以星体质量决定。所以行星质量有上限,一旦超过质量上限,就向恒星进化。

那么,由此可以得知,行星本身不会自身发光和发热。所以,行星温度的高低取决于离主恒星的距离和自身的质量等等。表面温度大多取决于离主恒星的温度,而中心温度和质量有关。质量越大,中心温度越高。



以太阳系为例,由距离近到远,我们来看看各行星的平均地表温度。水星地表平均温度(摄氏):452℃。金星为464℃,地球15℃,火星-65℃ 木星-110℃,土星-140℃,天王星-195℃,海王星-200℃。金星之所以会高于水星,是金星浓密的大气层造成的恐怖温室效应。


而内部温度的话,目前整个太阳系,就是木星了,木星是整个太阳系其它行星质量总和的2.5倍,为地球318倍。集中了太阳系千分之一的质量,所以它的质量是非常巨大的,内部温度也是最高的,超过3万℃。是地球内部温度的6倍。

所以行星的温度到底有多高,这个不太好回答,可能距离我们遥远的宇宙深海,某颗行星太过于靠近恒星,而恒星温度也非常高的话,这颗行星也是具有非常高的温度的。行星TRES4,或许是目前已知最热的。



这颗行星距离地球大约1400光年,在武仙座里发现,半径大约是木星的1.7倍,但质量没有木星大,但是它距离它的主恒星非常近,加上是一颗气态行星,推测它的表温度可能超过1500℃。


豆丁科学


从目前对温度观察还没有发现温度的上限,但是却发现了绝对零度。那是因为温度的是分子运动的表现方式,没有发现温度上限,说明还没有发现分子运动的上限。现在回归正题,行星温度,行星是不会自己发光发热的,所以行星温度的变化大都依赖主恒星,所以他的温度是不会超过主恒星的温度的,现在说恒星是通过聚变来发光发热的,所以恒星体积越大,他的聚变能力就越强温度自然越高,而同样质量的恒星半径越小,温度越高。所以恒星温度也都是千差万别,现在已知最高温度的恒星大概为20万摄氏度左右。代表恒星死亡的中子星和白矮星,他的温度更高,因为他是由恒星核心塌陷而成,表面温度达到几百万度核心更是达到亿度,这就是为啥太阳变成白矮星后地球就会变成炼狱。现在可以想象行星的温度变化了吧。





天空niu


最高温度可达四百三十度,最低零下一百六十度。


平常人246089341


除了地球,没有人可以肯定这些星球温度,如果要做大概判断,那么就按照不同星球和太阳系的距离去判断。当然果然是这样。


user4087351814816


极限低和极限高都存在


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