假如一個太陽大小的冰球與太陽碰撞,將會發生什麼?

很明顯,這是一個試圖熄滅太陽的騷操作,我們先不論這太陽大小的冰球是否存在,單獨從理論上來分析看看這太陽被這個冰球撞擊後會發生什麼?

假如一個太陽大小的冰球與太陽碰撞,將會發生什麼?

太陽是怎麼樣發光的?

早先連科學家都認為太陽就是燒煤的,但計算了下地球單位面積的輻射強度和太陽之間的距離,發現不太可能啊,因為古生物學家發現化石都很久了,這煤不經燒,後來又認為是引力坍縮能和小行星撞擊,同樣也不可能持續提供那麼久的能量!

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還好科學的發展,讓科學界知道了太陽上產生能量的方式是核聚變,最早1920年英國物理學家愛丁頓就提出了太陽從輕核聚變的方式中獲得能量,而伽莫夫和漢斯貝特則完善了這一整套核聚變的理論,因此太陽從核聚變中獲得能量已經坐實。

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史瓦西則計算太陽物質與壓力的狀況得以瞭解太陽的大致結構,分成對流層和輻射層以及內核,太陽的核聚變則發生在內核,以輻射的方式穿透到對流層,再以對流的方式到達太陽表面,而太陽表面一個個米粒組織就是一個對流胞,而太陽整個就是一個等離子球體,但在太陽內核,則是幾近於白矮星物質的太陽內核,因為聚變產生的輻射壓而被支撐不至於坍縮。

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太陽被撞擊後會怎麼樣?

這是一個有趣的問題,這有幾種可能,一種是被撞到分崩離析,最後熄滅,另一種是合成一個更大的太陽,到底是前者還是後者,我們來簡單做個分析!

首先這個太陽大小的冰塊會是什麼?

我們知道組成太陽的物質絕大部分都是氫,還有少部分氦以及其它微量元素,形成一顆恆星最小質量大約是太陽的8%,這就是紅矮星的肯看,那麼一顆太陽大小的水球是太陽質量多少倍呢?我們來算算:

太陽的平均密度大約是1400千克/立方米,比水略大一些。

因為太陽從外到內密度是提升的,所以它的內核密度極大,那麼水球呢,假設它是均勻結構,那麼大約是太陽的70%左右,天文學家會告訴你,這早已超過了恆星的門檻,所以它將成為一顆恆星!但問題是水又不是氫,它也能核聚變?

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上圖用催化劑,暴力方式是極致加熱

其實並不是,因為水的化學式是H2O,兩者的體積比是大約是2:1,質量比為1:8,所以這1/9都是氫元素?這是因為水會在高溫下裂解為氫氧,這個溫度超過2000度就差不多達到要求了,所以在這顆水球的內核早已因引力坍縮能而超過2000度,甚至達到了上千萬度和上千億個大氣壓,所以裂解出來的氫元素早已開始核聚變,所以它就是一顆70%太陽質量的恆星!

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兩顆恆星相撞的結果是什麼?

在大麥哲倫星系的蜘蛛星雲有一顆人類迄今為止發現的最大質量恆星,R136a1,它的質量超過了太陽的256倍,而天文學家認為超過150倍太陽質量的恆星很難存在,因為愛丁頓極限存在,恆星的輻射壓將會超過引力,而導致這顆恆星物質大量丟失,根本不可能繼續成長!

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但R136A1事實上是存在的,而且質量通過反覆觀測並沒有問題,因此它最大的可能是兩顆恆星合併的,如何合併?最簡單暴力的方式相撞即可,所以一顆和太陽差不多大小的恆星撞擊下,它們可能會經歷地獄一般的過程解體和重新聚攏的過程,但最終變成一顆更大的恆星,這顆1.7倍太陽質量的恆星,比天狼星略小,但它的宜居帶,至少地球位置可能有點熱得受不了了!

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天狼星和太陽

即使一個真正的冰球相撞,它最最終還是會形成一顆更大的太陽

因為撞擊可能會導致解體,但解體後的物質會重新在引力作用下聚集成型,而加入了大量物質的恆星將比之前更大,它同樣會變成一顆更大的恆星!

假如一個太陽大小的冰球與太陽碰撞,將會發生什麼?

據說月球就是撞擊後的物質重新聚集在一起形成的!


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