科学|想象下木星坠入太阳...太空将变成什么样呢？( 二 )
影响三：动能 。 问题中提出的假设场景并没有详细说明导致木星进入太阳的环境 。 木星现在是绕着太阳转 ， 而不是下落 ， 只要它有大量的动能 ， 它就会继续下落 。 在行星撞向太阳之前 ， 有些东西要么需要吸收这些能量 ， 要么需要改变行星的轨道 。 如果能量没有被吸收并被带到太阳中 ， 它将减少吸收能量到太阳中所需要的能量 。 我们来计算一下能量 。
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木星的质量= 1.989E27千克
木星的平均轨道速度为13.1千米/秒
木星的动能= 1.71E35焦耳
所以它至少可以提供太阳表面加热气体所需的大部分能量 ， 但在木星完全并入太阳之前 ， 至少还有216.6年的时间太阳是完全黑暗的 。
最后一个细节 。 那么木星对太阳燃料供给的贡献呢?这其实是可以忽略的 。 木星比太阳小1000倍 。 额外的质量将对增加核心的重力压力有非常小的影响 ， 不会导致更快的燃烧 。 如果木星有两到三个太阳质量 ， 它会让熔炉烧得更热 ， 但在目前的质量下几乎没有影响 。 这将使太阳的寿命增加1000万年 ， 但它的燃烧速度却没有变化 。 不幸的是 ， 我们都将离开!
另一个有趣的极端情况是快速下降 。 假设木星静止在它现在的位置(初速度= 0) ， 让它自由下落并转向太阳 ， 而不是慢慢下降 。 在这种假设中 ， 它将把重力势能转化为动能 ， 从而加速向太阳靠近 ， 直到到达太阳表面 。 换句话说 ， 它仍然从太阳吸收能量 ， 但不会从辐射中吸收能量 。 让我们计算一下这能提供多少能量 。
在引力场中 ， 势能(假设在无穷远处为零)等于-GMjMs/d ， 其中d是木星和太阳之间的距离 。 总能量就是动能和势能的总和是恒定的 。 利用d和Rs的太阳表面半径 ， 并结合Vj的公式 ， 木星的轨道速度(13.1 km/s) ， 可得：
从太阳表面逃逸速度是617.3 ， 从木星轨道逃逸速度是18.5千米/秒
木星在太阳表面的最终速度= 617.0千米/秒
木星在太阳表面的动能= 3.38E38焦耳
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这是一个巨大的能量 ， 相当于太阳31000年的产出(根据维克托·托特的数学公式计算得出) 。 它甚至有可能使太阳看起来正在爆炸 ， 从而导致太阳巨大的日冕物质抛射 。 这对所有的行星来说都是灾难性的 ， 这个假设还将造成其他有趣的结果 。 由于木星质量 ， 太阳也会朝木星落下(它们都落在质量中心) 。 所以在这个过程的最后 ， 太阳移动了大约一百万公里 。 无论如何 ， 迅速落入太阳将是灾难性的 。
现在就有了两个极端 。 一端是多年的黑暗和冰冻 ， 而另一端是超级明亮的太阳 ， 将大量的热物质和巨大的辐射射向太空 。 正如科幻电影里的巨态星球 。 不过 ， 这个提问表明 ， Quora上每天都有新的东西需要学习 。
编辑2：人们对这个话题产生了极大的兴趣 ， 有许多评论和有趣的讨论 。 我认为在这里存在完全正确的答案 。 我尽量保证表述简短 ， 不超过Quora的字数限制 。 欢迎您在评论区阅读完整的评论 。
评论：木星的下落机制是怎样的呢?什么动力驱动了整个坠落过程的发生?
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回答：天文学中涉及行星运动的大部分能量量都是天文量 ， 超出了目前人类科学计算的水平 。 一个航天器造成自由落体需要把飞船转向轨道180度并打开引擎 。 如果引爆引擎来抵消前进的动力 ， 飞船会在轨道上瞬间停止然后开始自由落体 。 显然 ， 对木星来说这是不可能的 ， 因为它体积巨大 ， 而且没有引擎 。 速度的变化要么是由动量相等但相反的物体的直接碰撞引起的(可能会产生其他影响) ， 要么是由与一个或多个巨大天体的距离所引起的 。 也许一颗恒星经过太阳系或在远处绕轨道运行时会吸收木星的轨道能量 。 飞船的缓慢下降需要将引擎转向太阳 ， 并保证持续燃烧以防止飞船在自由落体中加速 。 在行星尺度上 ， 如果没有足够的动能将木星拉到太阳表面 ， 那肯定需要第三个或更大质量的天体来发挥作用 。 我还没有考虑轨道力学 ， 我相信这方面的专家可以通过这些额外的天体在接近但不碰撞的轨道上实现太阳和木星的和平结合 ， 得出一个合理的数学结论 。 总的来说 ， 注意这些假想练习的目的不仅仅是科幻小说 。 它也磨练和考验我们的知识 ， 给我们勇气去问如果 。
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