科学|想象下木星坠入太阳...太空将变成什么样呢？
回答：如果太阳消失了 ， 会发生什么呢 。 不敢想象....
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首先感谢你这个有趣的提问 。 虽然要想象出这个画面很困难 ， 但是大数据可以帮我们填补这个空白 。 就像天体物理学中的许多其他事情一样 ， 这个问题的答案也是与直觉相反的——明明是给太阳添加燃料 ， 它却不争气地逐渐熄灭 。 还有另一个将要在讨论中出现的是极端的显著的太阳质量抛射和超明亮 。
【科学|想象下木星坠入太阳...太空将变成什么样呢？】科学数据让我们可以通过计算机技术绘图 ， 展现太阳与木星在太空中的位置关系 。 相对于太阳来说 ， 木星是一颗直径为太阳的10%、质量为太阳千分之一的行星 。 难以置信 ， 它竟然会对太阳产生显著的冷却作用 ， 为什么会这样呢？这其实就像落到大象身上的苍蝇一样 。 那么木星的组成是什么呢?木星的90%是氢 ， 那不就是太阳燃烧的燃料吗?但事实是 ， 如果木星撞向太阳 ， 它会从太阳那里吸收大量的热量 。 假设我们系统中的气态巨行星缓缓降低到太阳下 ， 已知：
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木星的质量= 1.989E27 kg
太阳的质量= 1.989E30 kg
木星的平均温度= 128k
太阳表面温度= 5778 K
尽管木星的10%是由氦构成的 ， 为了简化计算 ， 假设它全部是由氢构成的 。 这实际上是保守的 ， 因为氦的影响比氢更严重 。
影响一：电容冷却 。 氢从100K到6000K造成的电容冷却影响 。
太阳表面温度的平均值大约是17k焦耳每千克开尔文 ， 木星撞向太阳时等效于将1,989E27千克的氢加热到温度为17k焦耳每千克开尔文的5778千克氢所需的总热量 。
计算得出所需的总能量为1.91E35焦耳 。
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那可是很大的能量啊!注:太阳的总输出为3.85E26瓦 。
计算得出所需的总时间为15.8年
这意味着木星撞入太阳后 ， 它将会变暗 ， 用它的能量加热低温气体 ， 然后持续16年 。 如果你认为这就已经很糟糕了 ， 那就等着看比这更糟糕15倍的事情吧 。
影响二：电离影响 。 太阳不仅仅是一个由氢和氦组成的燃烧的球体 ， 它实际上是完全电离的气体天体 。 太阳上的每个氢原子都处于电离状态 。 理论上 ， 电离一个氢原子需要13.6 eV或2.18e - 18j的能量 。 木星中的气体没有被电离 。 所以 ， 能量不仅会被用来加热气体 ， 还会进入的氢气“融化”并与在太阳结合之前被电离 。 事实上 ， 将氦的电离需要更多的能量 ， 保守估计 ， 假设木星的全部质量都是氢 。
已知：
木星上氢原子的数目= 1.20E54个原子
从木星电离氢所需的能量= 2.61E36焦耳
太阳充分释放能量电离氢的时间= 214.9年
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这将使太阳在未来215年都处于黑暗之中 。 因此 ， 太阳的表面就会变暗 。 在太阳的核心,所有的融合将继续发生和产生能量,但这些能量将用于维持太阳的温度和电离寒冷的普通物质,在完全黑暗的231年之后,太阳会回到正常 。 在实际中 ， 可能由于传热和传质的限制 ， 这一过程将随着时间的推移而扩散 。 太阳将在降低功率 ， 但将是不正常的一段时间 。 例如 ， 太阳可以在462年里减少50%的能量等等 。 但无论哪种方式 ， 都将是一场灾难 。
以太阳45亿年的年龄和太阳作为主要系列恒星的预期寿命95亿年来说 ， 这几百年只是沧海一粟 ， 可以忽略不计 ， 但对太阳系 ， 特别是地球上的生命来说 ， 这是一个致命的打击 。 即使是几十年的黑暗也可能冻结所有的行星 ， 杀死地球上绝大多数甚至所有的生命 。 唯一的例外可能是靠海底地热生存的生命 。
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