八大行星中的除了水星、金星、地球和火星外,剩下的幾顆都是氣態巨行星,當然天王星和海王星還被稱為冰巨星,而土星也不太純潔,只有木星是真正的氣態行星,那么問題來了,假如將木星的氣體全部吹走,木星就真就消失了嗎?
木星是怎么形成的?為什么會那么大?
木星是太陽系里除太陽外最大的行星,它直徑約為14萬千米(太陽十分之一),質量是其它七大行星的2.5倍!其實一個恒星系中行星有大有小是真正常的事情,但木星有些奇怪,它的位置在太陽系行星排列的第四位,差不多位于中心地帶,既不是靠近太陽的最大,也不是最末尾的最大!這其實太陽系的形成過程是相關的,因為太陽系中的行星都是在中心恒星幾乎成型了之后才可是形成行星,我們簡單來了解下太陽系的形成過程。
太陽系形成于一片超新星爆發后形成塵埃云,可能于某次臨近超新星的爆發觸發了這片塵埃云的坍縮,開始有了一個坍縮中心,大量的物質開始向中心墜落,坍縮中心質量質量增加后會吸引包括氣體分子云在內的所有物質,整個塵埃云會逐漸形成一個星云積盤,此時中心由于吸收了大量的氣體分子,逐漸開始向恒星發展。
周圍的星云積盤也沒閑著,會因為碰撞和渦流形成一個個行星坍縮吸積盤,這些都是未來行星的種子,按理來說,越靠近中心恒星位置的塵埃云會越密集,因此越靠近太陽行星會越大,但太陽系卻功能剛好相反,靠近太陽的水星是個小不點,最大的卻是木星!原因是這樣的:
因為形成基本都成型與原恒星的吸積盤,此時中心恒星已經初步形成,因此留給行星成長吸積物質的時間就不多了,因為太陽強烈的光輻射會形成兩種推進作用,一種是太陽風,也就是高能質子流;另一種是光輻射,它會形成輻射壓。雙重作用下,大量塵埃物質會被推離太陽,向軌道外圍推送,以太陽輻射和塵埃的質量,這個大概會在木星軌道附近形成平衡。
所以木內行星到此時大小就確定了,因為太陽已經將能形成行星的物質都打掃干凈了,卻將這些物質都推到了木星的旁邊。那會發生什么情況?木星可以大吃特吃成一個巨胖,而木星以外的行星,塵埃云密度還是比較高的,但卻比不上內行星軌道上推送過來的物質密度,所以它們雖然很大,但卻無法與木星媲美!
說到底,木星的巨胖還是太陽送給它的!
假如將木星的氣體全部吹走,木星就真就消失了嗎?
從氣體分子運動論我們知道,只有天體質量夠大,那么氣體的分子運動速度就無法逃逸出天體,再繼續增加質量就會逐漸形成氣態巨行星,從理論上來說最初應該要有一個巖石質內核!這是恒星和木星這些天體形成過程中的第一桶金!
靈神星原本是一顆行星的內核
因為有足夠的質量才能留住氣體分子,所以過小的行星很難有大氣層,當然大氣層的因素不只是質量,但只要有足夠大的質量,不要說大氣層,即使氣態行星也不在話下!因此將木星的氣體全部吹走后,最終木星將會留下一個巖石質內核!
木星的金屬氫也能被吹走?
從木星的最外層開始,分別是分子氫,液態氫,固態氫,金屬氫和巖石質內核,當然木星的氣態元素中也有大量的氦元素和其他氣體元素,只是跟氫元素比起來比例稍小而已,所以我們以氫為例,木星結構如下圖:
木星結構圖
現在大家的分歧應該是并非是云層和氣態氫以及液態氫,因為這些被吹走是非常正常的事情,但固態氫和金屬氫會嗎?當然無論是固態氫還是金屬氫,都需要高壓維持,當外圍的氣態與液態氫被吹走后,壓力消失,這些物質會慢慢釋放出來,所以當木星外圍氣體被吹除早期,木星的大小并不會有什么變化,就像煤氣罐燒煤氣一樣,隨著壓力降低,氣體會源源不斷的釋放出來,最終將液化了石油氣釋放徹底為止!
脫去了氣態外殼的木星可能是這樣
固態氫和金屬氫也會隨著壓力消失轉換成氣態氫,最終徹底消失,留下一個光禿禿的巖石質內核!那么這個巖石質內核有多大呢?1997年伽利略探測器用重力法探測測定木星內核的大小約為12-45個地球質量之間,直徑大約在地球的2-3.5倍之間,但內核具體成分實在難以分析,只能確定中心很有可能是一個巖石質內核。


