03.06 最大的星球到底有多大?能否说得具体一点?

阳谢棋象天天


这显然问的是……

银河系内的最大行星能有多大?

要回答这问题,我们首先得确定行星的最大上限。

就是说,行星多大以后,它就不再属于行星的范畴?

然而……

问题又来了。

你说的最大行星,到底是质量最大的行星呢?

还是体积最大的行星?

很多人会说:

这不是废话吗?

它们本来就是一个问题呀!

显然,行星的体积越大,质量就越大。

反之,质量越大,体积就越大。

错了!

你之所以会这么认为,那是因为你在“岩石行星”上生活得太久了。

假如到了气态行星上,你就会发现:

行星的质量和体积不一定成正比,有时候它成反比。

以诸位熟悉的木星为例。

(图片作者:DORLING KINDERSLEY )

咱们先来回忆一下木星。

木星质量=2.5×(七大行星质量总和)

木星质量=318×地球质量。

木星体积=1321×地球体积。

现在问大家一个问题,如果……

木星的质量再增加1倍,也就是:

木星质量=318×2×地球质量

那么你说,木星的体积会增加多少?

体积也会增加1倍吗?

如果没有增加1倍,那么增加0.5倍体积怎么样?

答案是:

木星的体积不但不会变大,反而会缩小。

而原因不难理解:

随着木星质量的增加,其内部会因为压力的增加而缩小体积。

以上当然不是寒木我推测出来的。

而是天文物理学家们用计算机,一步步计算模拟出来的。

故,理论认为:

现在的木星,已经被认为几乎是……达到了行星结构和演化史所能决定的最大半径。

如果这个理论是正确的,那还有什么好说的。

目前人类发现的体积最大的行星就是木星。

银河系内,可能还有比木星体积大那么一丢丢的行星,但因为没发现,所以……没有意义。

总而言之,如果理论是正确的话,木星体积代表了行星体积的上限。


上文讨论的是体积。

现在我们说质量

美国约翰·霍普金斯大学的天文学家,凯文·施劳福曼。

他在《天体物理学》杂志发表了一篇文章。

文章的观点是:

行星质量的上限应该是:

10倍木星质量!

为什么这么说呢?原因是他们认为:

10倍~13倍木星质量的恒星,属于次褐矮星——最小号恒星。

注意,上面提到的是“次褐矮星”。

不是“褐矮星”。

两者差了一个档次。

(艺术家笔下的褐矮星,图片作者:NASA/JPL-Caltech)

(艺术家笔下的次褐矮星,图片作者:NASA/JPL-Caltech)

……

因此,我们大概可以说:

银河系内,质量最大的行星,最多也就是10倍木星质量。

它到底在哪里?

不知道,等着你去发现。

①https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2007ApJ...669.1279S/abstract

②https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter


寒木钓萌


体积最大的恒星是盾牌座UY

盾牌座UY(UY Scuti、UY Sct),是一颗位于盾牌座的红色超巨星。这颗恒星是至今人类已知体积最大的恒星,超越过往被视为体积最大恒星的大犬座VY。盾牌座UY是一颗红超巨星,其恒星光谱分类为M4Ia。尽管其体积非常大,但其质量仅仅约为太阳质量的32倍,即约为地球质量的1000万倍。这颗恒星不仅仅在体积方面巨大,亮度也非常高。其亮度为太阳的340,000倍,是光度最高的恒星之一。盾牌座UY也是一颗半规则变星,其变光周期约为740日。

这颗恒星的视星等为11.2至13.3等,代表人类肉眼无法看到这颗恒星,需要依靠望远镜才能看到。

体积

这颗恒星是至今已知体积最大的恒星。直径达2,375,828,000公里。其规模是如此之大,如果将盾牌座UY放在太阳系的中心,它的直径将超过木星轨道(5.204267天文单位,778,547,200公里),并且接近土星轨道(9.5820172天文单位,1,433,449,370公里)。光环绕这颗恒星的赤道一周需时9小时以上,而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。这颗恒星能容纳约45亿个太阳,即约2亿亿个地球。

盾牌座UY与太阳大小对比

于2012年前,大犬座VY一直被视为已知体积最大的恒星。当时,明尼苏达大学教授萝勃塔·韩福瑞(Roberta M. Humphreys)预测大犬座VY的直径大约是太阳半径的1800到2100倍。但是,经改良的测量方式让天文学家们发现其实际体积要小得多。

质量最大的恒星R136a1

R136a1是一颗蓝特超巨星,是目前在巨大质量恒星列表中已知质量最大的恒星。这颗恒星的质量是由谢菲尔德大学的天文学家测量的,估计是265太阳质量 。这颗恒星也列名在最亮恒星列表中,亮度是太阳的870万倍 。它位在大麦哲伦星系的蜘蛛星云中,是靠近剑鱼座30复合体的R136超星团中的成员。

R136a1

R136a1正在经受极端的质量损失,它的恒星风达到2600±150公里/秒,这是由于强烈的电磁辐射和非常热的恒星引起的,其风力要比能保留物质的重力更为强烈。质量损失是由质量很大、低表面重力、高亮度和光球重元素含量高引起的。R136a1每年失去5.1×10ˉ⁵倍太阳质量(3.21×10¹⁸千克/秒),比太阳损失的速度超过十亿倍,预计自形成以来有超过50倍太阳的物质失去。

R136a1的亮度约为870万倍太阳光度,是已知最明亮的恒星,它在五秒的时间里散发的能量相当于太阳一年散发的能量。如果它代替我们太阳系的太阳,它将是太阳光度的97000倍,从地球上看视星等是-39。在距离10秒差距的亮度,视星等是-7.6,是在地球上看金星亮度的16倍。


鸡年大吉上课


有比较才有伤害:

第一幅图从左到右过来分别是水星,火星,金星,地球

第二幅图从左到右过来分别是地球 海王星 天王星 土星 木星

第三幅图从左到右过来分别是木星 比邻星 太阳 天狼星

第四幅图从左到右过来分别是天狼星 北河三 大角星 毕宿五

第五幅图从左到右过来分别是毕宿五 参宿七 心宿二 参宿四

第六幅图从左到右过来分别是参宿四 大犬座VY 天鹅座NML 盾牌座UY

盾牌座UY(英语:UY Scuti、UY Sct),是一颗位于盾牌座的红色超巨星。这颗恒星是至今人类已知体积最大的恒星,超越过往被视为体积最大恒星的大犬座VY。如果把它跟太阳放到同一张传统大小的图片上的话,太阳还没有一个像素大。

盾牌座UY是一颗红超巨星,其恒星光谱分类为M4Ia。这颗恒星的半径约为太阳的1,708 ± 192倍。尽管其体积非常大,但其质量仅仅约为太阳质量的32倍,即约为地球质量的1000万倍。这颗恒星不仅仅在体积方面巨大,亮度也非常高。其亮度为太阳的340,000倍,是光度最高的恒星之一。盾牌座UY也是一颗半规则变星,其变光周期约为740日。

这颗恒星的视星等为11.2至13.3等,代表人类肉眼无法看到这颗恒星,需要依靠望远镜才能看到。

这颗恒星是至今已知体积最大的恒星。根据天文学家的推测,这颗恒星的半径约为太阳半径的1,708 ± 192倍(7.05到8.83天文单位),直径达2,375,828,000公里。其规模是如此之大,如果将盾牌座UY放在太阳系的中心,它的直径将超过木星轨道(5.204267天文单位,778,547,200公里),并且接近土星轨道(9.5820172天文单位,1,433,449,370公里)。光环绕这颗恒星的赤道一周需时6.91小时,而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。这颗恒星能容纳约50亿个太阳,即6.5千万亿个地球。[9]

于2012年前,大犬座VY一直被视为已知体积最大的恒星。当时,明尼苏达大学教授萝勃塔·韩福瑞(Roberta M. Humphreys)预测大犬座VY的直径大约是太阳半径的1800到2100倍。但是,经改良的测量方式让天文学家们发现其实际体积要小得多。


低熵制造机


我们的地球和太阳都是宇宙中的星球,地球很大,太阳更大,太阳的体积是地球的130万倍,质量是地球的33万倍,太阳的质量占了整个太阳系可见物质的99.86%,可谓是我们太阳系中的巨无霸,所以说起来太阳也是相当巨大了。


不过可能很多朋友都听说过盾牌座uy,直径达23.76亿公里,这个星球的体积又是太阳的45亿倍,相当于2万亿亿个地球那么大,迄今为止还没有发现比它体积更大的恒星。

那么盾牌座uy就是最大的星球了吗?其实远远不是,不论是体积和质量,宇宙中已知的星球中都有比它更大的。


实际上宇宙间的天体是以质量为王,并非是以体积论英雄的,盾牌座uy虽然体积巨大,但是它的质量只有太阳的8~10倍(一说32倍),并不是质量最大的恒星,已知质量最大的恒星是R136a1,位于大麦哲伦星云中,其质量大约是太阳的265倍(一说为太阳质量的320倍),是盾牌座uy恒星质量的30倍左右,但是它的体积只有太阳的3万倍大小,远不如盾牌座uy的体积更大。


但是,R136a1恒星也并非质量最大的星球,因为黑洞也被认为是一种星球,而已知体积和质量最大的单一天体都是黑洞,衡量黑洞这种星球的体积,通常使用它的事件视界所涵盖的范围,就是这个黑洞周围光无法在逃逸的地方。

已知体积和质量最大的黑洞是Ton618,它是一个类星体(外围有吸积盘的黑洞),其质量高达太阳的660亿倍,体积就更夸张了,它的视界体积直径被认为高达3840亿公里,可以放下430万个盾牌座uy,或者2亿亿个太阳。



看了如上这几个星球,是不是觉得我们太阳系中的巨无霸太阳非常渺小呢?目前应该说Ton618黑洞才是目前宇宙中已知的最大质量和体积的星球,不过在将来也有可能会找到比他更大的星球呢。


科普大世界


据天文学家对宇宙观测的结果和推测出来的数据来说。就目前人类己知的宇宙中的星系就有数千亿个,至于星系里的星体到底有多少,仅仅银河系中的恒星就有两千亿个。浩瀚的宇宙大得不可思议,可问题就在于宇宙大爆炸理论并不是宇宙诞生的形成理论,而是宇宙诞生之后的演化理论。也就是说,科学家们所观测并推测的关于宇宙中的总星系有多少个或者单一星系中的星体有多大,并不是直接观测或测量出来的数据,而是通过太空望远镜间接推测出来的数据。反正宇宙的星系到底有多少或者单一星系中的星体有多大则无法计算。既然,浩瀚的宇宙奥秘无穷,那么,就以我们人类所熟知的太阳系中的八大行星的大小来举例吧,即水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星和海王星。如下图所示:


瞧,水星的直径约为4880千米;金星的直径约为12103千米;地球的直径约为12756千米;火星的直径约为6794千米。

木星,是太阳系中最大的行星,比所有其他的行星的合质量大2倍,直径约为142984千米。

土星,是太阳中第二大的行星。土星的直径约为120536千米。

天王星,是太阳系第三大行星天王星的直径约为51118千米。

海王星,是环绕太阳运行的第八颗行星,也是太阳系中第四大天体,直径约为49532千米。


返璞归真谛似少年


很大很大。

就行星而言,木星的个头不算大,理论上18个木星质量是行星的极限,再大的话,其内部的温度和压力就已经可以进行有限但不连续的核聚变了。这时候它就成了最低级的恒星--褐矮星了。NASA有记录的最大的行星是28倍木星质量的行星----DENIS-P J082303.1-491201 b别名2MASS J08230313-4912012 b,不过后来它又被化为了褐矮星,它的主序星同样是个体积更大一点的褐矮星。

就恒星来说,大体上由小到大可以分为褐矮星,红矮星,黄矮星,蓝矮星(蓝巨星),黄巨星和红巨星。其中,黄巨星和红巨星是即将离开主序阶段的晚年恒星。个头虽然无比巨大,但实际质量并不恐怖。蓝矮星(蓝巨星),黄矮星,红矮星是正值主序阶段的恒星。其中,红矮星质量娇小,超过80倍木星质量小于0.8个太阳质量的星球,其内部压力和温度就足以维持持续的核聚变了。与黄矮星和蓝矮星(蓝巨星)不同,红矮星的表面和内部都更稳定。比红矮星更小的,质量介于18-80个木星质量之间的恒星,由于其内部的压力和温度不足以维持持续的核聚变,他们被称作褐矮星,发光和发热都不稳定。宇宙中,大多数的恒星都是红矮星和褐矮星。黄矮星如太阳,质量介于0.8--1.8个太阳质量,其内部核聚变较稳定,但表面却不稳定,寿命(主序阶段)一般在数十亿到上百亿年,与其质量成反比。超过1.8倍太阳质量的就是蓝矮星(蓝巨星)了。其特点就是内部核聚变剧烈,寿命(主序阶段)随着其质量的剧增而锐减。比如天狼星(天狼星A)质量是两倍太阳质量,但寿命(主序期)只有十亿年左右。而已知质量最大的是大麦哲伦星系里蜘蛛星云中的R136a1,质量高达265个太阳质量。亮度为太阳亮度的870万倍。但其寿命仅有300万年。是已知的质量最大的个体恒星了。

至于黄巨星和红巨星,都是离开了主序阶段的晚年恒星了,他们的特点是个头无比巨大,但实际质量却并不恐怖,如体积无比巨大的大犬座VY,体积约30亿倍太阳体积,但质量却只有24倍太阳质量左右,已知体积最大的是盾牌座UY。体积超过45亿倍太阳体积,放在太阳系中间,半径将超过木星轨道,但质量只有约32倍太阳质量。而太阳如果结束主序阶段进入红巨星阶段的话,其半径也将超过地球甚至火星。也不是个小个头了。

最后,就个头而言,目前已知最大的是盾牌座UY,而质量最大的则是蜘蛛星云里的R136A1。当然,宇宙中,应该还有体积更大的和质量更大的恒星,只是现在还没观测到。


陌上云白


宇宙之大,大到我们无法想象,虽然人类目前的科技水平已经使得我们可以看到百亿光年之外的星球,但是人类所能够了解到的,不过是大海里的一滴水而已。最大的星球有多大没有人知道,但是目前为止已经发现的超级星球确实也不少,它们的体积之大,超出我们的认知。


在太阳系里,太阳的体积最大,质量也是最大的,超过99%的质量集中在太阳,地球的直径1.28万千米,太阳直径139万千米,是地球的109倍,太阳的体积是地球的130万倍,质量是地球的33万倍。对于地球来说,太阳就是庞然大物,但是放眼整个宇宙,太阳也不是是很普通很不起眼的一个星球,比太阳大的星球多的是,而且大到难以想象。


美国天文协会2005年在加州圣地亚哥举行年度会议,天文学家指出他们在银河系发现了三颗红巨星,是有史以来观测到的最大的星球。据报道,这三颗红巨星的直径均超过了10亿公里,周长为太阳的1500倍,如果将这个红巨星放在太阳的位置上那么地球就会被吞没,红巨星的外层将会一直延伸到木星和土星的轨道之间。宇宙中体积最大的星球那一定是恒星,恒星的大小有两个标准,一个是它的半径,一个是它的质量。如果从恒星的半径来看,有几个超大的恒星:

大犬座vy

被认为是目前所发现的最大的恒星。一颗超级红巨星,距离地球4900光年,直径约为1420倍太阳直径,质量为30-40倍太阳质量


还有几个直径可能更大的恒星:

盾牌座UY

直径为1708±192个太阳直径


天鹅座NML

直径为1650个太阳直径


WOH G64

直径为1540个太阳直径

维斯特卢1-26

1530-1580个太阳直径


人马座VX

1520个太阳直径

天鹅座KY

1420-2850个太阳直径,其大小可能被高估也可能被低估


这是目前已经发现了的,还有更多的没有被发现,相信未来还可以发现更大的星球。


镜像科普


太阳系中有八大行星,其中以木星的质量最大,其体积约相当于地球的1300倍,质量为地球的318倍,但是木星也并非宇宙中最大的行星,科学家们已经观测到很多行星都比木星更大。

木星是个气态巨行星,行星大到一定质量的时候都会成为这样的天体,不过由于行星都不会发光,所以要观测太阳系外的行星相当困难,大都只能通过“掩星法(行星运行时经过恒星表面遮挡恒星的光的过程)”发现它们。但是即便如此,科学家们仍然发现了一些质量和体积都比木星更大的行星。



比如TRES4,它的直径是木星的1.7倍,体积相当于木星的4~5倍,但质量却只有木星的85%,还有WASP-79b,它的直径大约是木星的2.1倍,体积相当于木星的八倍大,然而质量仅为木星的90%,所以它也是一个体积比木星大,质量却比木星小的行星。


再如J1407b,它是一颗有着巨大光环的气态天体,星体直径大约是木星直径的2.5倍,但是它的质量约为木星的20倍,这是从星体分类上来说,它已经不属于行星了,而是属于褐矮星。



这是因为行星的质量存在一个上限,上限大致为木星质量的13倍左右,超过这个上限的话,星球内部就会因为高温高压而启动氘核聚变,那么这样的星球就不能称之为行星了,而是成为褐矮星了。因此行星的质量上限也就是木星的13倍,木星的质量相当于地球的318倍,那么最大的行星的质量上限也就相当于4134个左右的地球了。



有一颗编号为SIMP J01365663+0933473的类木行星,据测定其质量是木星的12.7倍,相当于地球的4038倍,它的内部很可能并没有启动到核聚变,因此或是已知质量最大的行星。这是一颗流浪行星,并不依附于任何主恒星运行,其自身磁场是地球的400万倍,距离我们约20光年,而其前进的方向则很靠近我们的太阳系。



行星的质量虽然有大致的上限,但是体积的上线却不好界定。迄今为止科学家们已观测到的体积最大的行星是距离地球320光年的HD 100546b,这颗巨型行星是一颗流浪行星,它的质量有木星的7倍大,但是体积却异常惊人,其直径约91万公里,达到了太阳直径的65%,体积大约相当于太阳的1/4,或者说相当于250个木星那么大,以我们的地球来论,它可以装下32.5万个,如果是个头更小的水星,那它可以装65万个,实际上这颗行星的体积甚至超过了很多小质量恒星——红矮星的体积。


人类的方向


宇宙中很多天体,无论是从体积上还是质量上,“大”的程度已经远远超出我们的认知范围,甚至颠覆我们对世界的认知。

盾牌座UY :红特超巨星,无疑登上人类可观测宇宙范围内最大天体的宝座!其巨大程度已经超过了曾经的霸主,超越了过往被视为体积最大恒星的大犬座VY。

盾牌座UY是一颗红特超巨星,距离地球约9500光年,其直径达到了恐怖的23亿公里,是太阳的1700多倍。盾牌座UY的质量约等于32倍太阳的质量,1000万倍的地球质量……其亮度更是比太阳亮34万倍……仔细想一想这都是多么恐怖的数据!

据说将盾牌座UY直接放在太阳的位置上,它的直径将接近土星的运行轨道。光环绕这颗恒星的赤道一周需时6.91小时,而光环绕太阳赤道一周仅需时14.5秒。这颗恒星能容纳约50亿个太阳,即6.5千万亿个地球。[9]


尽管如今的科学技术已经得到了高速的发展,小编还是比较习惯用最直观的东西去衡量物体,通常都会先用体积、质量去认知物体。这种认知观在我们所生活的地球上是很适合的,但是一旦脱离地球进入宇宙,这种认知观就变得会很脆弱。尤其在这种无比巨大的天体面前,小编的感觉就像蜉蝣撼亿万大树,这种渺小感时从未有过的。

真想去看一看啊,距地9500光年,先许个愿望活个一万年,再学会光速飞……

欢迎脑洞大开的小伙伴一起交流感受!


科学技术馆


最大的星球从狭义上看应该指系外行星,如果广义上泛指天体,那么黑洞也是一个星球,只不过引力太大自己都坍缩了。现今宇宙中观测到的质量最大的黑洞是由芬兰科学家发现的一个双黑洞系统。这个双黑洞系统距地球约35亿光年,位于OJ286类星体中。类星体是亮度极高的天体,为中心黑洞提供物质。OJ286类星体包含两个黑洞。双黑洞系统的较小的黑洞质量约是太阳质量的1亿倍,绕较大质量的黑洞运行,周期为12年。

根据较小的黑洞的运动周期推算出较大的黑洞的质量大概是太阳的180亿倍,是之前记录的最大黑洞质量的六倍。随着演化,这个双黑洞最终会合并。质量最大的恒星是1985年发现的R136超星团中的名为R136a1的恒星。R136a1恒星位于大麦哲伦星系的蜘蛛星云中,年龄170万年,是一颗年轻的蓝特超巨星,距离地球49970秒差距,质量大约是太阳质量的256到265倍之间,光度是太阳的800多万倍。

根据现今观测,质量最大的系外行星是由位于智利的麦哲伦望远镜发现的HD106906b,质量是木星的11倍,轨道半径为650个天文单位。这颗行星很可能是在形成恒星过程中失败了。木星的质量是地球的质量的317倍,所有这颗系外行星的质量是地球的3000多倍。如果说质量最大的天体暗指星系(团),那么这个巨大的星系(团)应该是Abell 3827超大星系团,质量是银河系的20倍左右,是太阳质量的4000亿倍。


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