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为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

时间:2019-10-06 来源:果妈的小确幸

在我们的理解中,行星都是围绕恒星公转的!纯行星的星系理论上应该是存在的,但却要看规模,因为以行星的质量它最多只能维持一个行星+卫星的规模,这与行星无法无限制增加质量的要求是想匹配的!那么问题就出来了,为何行星无法无限制增加质量?

为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

阿塔卡马大型射电望远镜的合成可见光图像,恒星HL Tau周围出现的盘状结构,其同心圆结构表示行星正在形成!这张图有几个意思要表达:

一、为什么是恒星HL Tau周围出现了盘状结构

二、为什么在同心圆结构那里形成的是行星,不能是恒星吗?

我们一个个来解答问题,首先是第一个为什么中间是恒星,不能是行星吗?当然也可以是行星,但问题是源源不断的丰富尘埃等星云物质集中在核心区域,这会让中心天体的成长失去控制,很快就会超过行星的质量上限!

为什么行星有上限?

因为行星质量不断增加,它的引力可以留住气体,比如氢元素与氦元素,那么继续往上增加,其内核出的压力将会超过氘元素的聚变温度(氘是氢的同位素,聚变要求比较低,一般要求质量为13个木星质量的内核压力与温度即可满足要求),那么氘元素就开始聚变了,但如果星云物质仍然足够丰富,再往上增加超过80-100倍木星质量时即可诞生一颗红矮星,这已经能够彻底迈入恒星的摇篮了!那么问题来了,有没有氢元素和氦元素的星云吗?

有没有氢元素和氦元素的星云吗?

为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

超新星爆发前晚期恒星的洋葱结构

很抱歉,还真没有,因为超新星爆发时候最外围的元素就是氢元素和氦元素,那么假如呢?也不行,因为无限增大的行星会坍缩成白矮星、中子星甚至是黑洞!但事实上直接从行星坍缩为白矮星的机会都没有,因为氢是宇宙中最丰富的元素,随便一朵“星云”大部分都是氢元素!

因此在一朵足够大的“星云”里,中心诞生的肯定就是一颗恒星!

我们再来解释下,同心圆结构里为什么产生的是行星?其实此处一样可以诞生恒星,很多双星或者多星就是这样诞生的,前提如上文星云中的物质要足够丰富,但大部分原始尘埃盘同心圆结构中诞生的是行星,因为绝大部分尘埃物质已经被恒星给抢走了!

解决了这个行星的位置和质量问题之后,我们再来看看会有特立独行的行星系吗?

因为行星的质量不够大,所以不存在围绕它公转的恒星,也不可能留住比他更大的天体,因此它的跟班只能是一群小弟,即使是木星那么大的天体,即使它多大上百颗卫星,但依然是一群“乌合之众”,因为它们不发光!

为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

木星的卫星,密密麻麻的轨道,逆行的都是后期捕获的!

为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

太阳系里另一颗巨行星土星的卫星,是不是像一个毛线球?

但这两颗有这巨大数量卫星的都是太阳的行星,那么有独立的行星系吗?不依靠恒星的?当然有会有,观测到即有很多流浪行星,但最大的问题是流浪行星的几乎就不发光,光学和红外波段都极为微弱,发现流浪行星已经不容易了,还能计算其卫星吗?当然能,早在2014年NASA就曾发现编号为MOA-2011-BLG-262的流浪行星有一颗比地球大18倍的卫星,当然也有可能这是一颗黑矮星,即在木星的12-13倍能点燃氘元素聚变的临界状态!

为什么太阳系的中心不能是一颗行星呢?宇宙中纯行星系存在吗?

从理论上来看,这就是纯行星系,但其规模就是行星的规模,不可能组成庞大的星系,中心质量是决定其未来规模的唯一标准!