木星是太阳系八大行星的“老大哥”,它的体积和质量都是最大的。质量是其他七大行星总和的2.5倍还多,是地球的倍,体积则是地球的倍。
但和太阳比起来,木星确实有点“小巫见大巫”。称“霸”其他行星的木星,体积只有太阳的1/,质量只及太阳的1/,即约0.个太阳质量,而中心温度也只有太阳的1/。
但这并不妨碍它可能成为一颗恒星,20世纪80年代初,苏联科学家苏切科夫提出木星也许是颗正在发展中的恒星。他的主要观点是:木星内部在进行热核反应,它有自己的热核能源,应该归到“能自己发热、发光”的恒星类天体里去。
事情真是那样子吗?木星离太阳比地球远得多,它接受到的太阳辐射也少得多,表面温度理所当然要低得多。根据计算得出的结果,木星表面温度应该是零下度。可是,实际观测得出来的温度却是零下度与计算值相差近30度。
“先驱者11号”于年12月飞掠木星时,测得的木星表面温度为零下度,仍比理论值高出不少,说明木星有自己的内部热源。对木星进行红外线测量也反映出类似情况,如果木星内部没有热源,它吸收到的热量和支出的应该达到平衡,地球和水星等类地行星的情况正是这样。木星却不然,它是支出大于收入,约大1.5倍至2.0倍,这超支的能量从哪里来呢?
很明显,只能由它自己内部的热源予以补贴。
木星是一颗以氢为主要成分的天体,这与我们的地球有很大的差异,而与太阳相似。木星与太阳这两个天体的大气,都包含约90%的氢和约10%的氦,以及很少量的其他气体。关于木星的内部结构,现在建立的模型认为它的表面并非固体状,整个行星处于流体状态。木星的中心部分大概是个固体核,主要由铁和硅组成,那里的温度至少有摄氏度。核的外面是两层氢,先是一层处于液态金属状态的氢,接着是一层处于液态分子状态的氢,这两层合称为“木星幔”。再往上,氢以气体状态成为大气的主要成分。
具有如此结构的天体,其中心能否发生热核反应而产生出所需的能量来呢?
苏联学者苏切科夫认为木星内部正进行着热核反应,核心的温度高得惊人,至少有28万摄氏度,而且还将变得越来越热,释放更多的能量。释放的速度也将进一步加快。换句话说,木星在逐渐变热,最终会变成一颗名副其实的恒星。
我国学者刘金沂对行星亮度的研究,从另一个侧面提供了证据。他发现在过去很长的一段历史时期里,水星、金星、火星和土星的亮度都有减小的趋势,唯独木星的亮度在增大。如果前述四行星的亮度减小与所谓的太阳正在收缩、亮度在减弱有关,那么,木星亮度增大的原因一定是在木星本身。
刘金沂得出的结论是:在最近年中,木星的亮度每千年增大约0.等。这无疑是对苏切科夫等的观点提供了依据。
此外,太阳不仅每时每刻向外辐射出巨大的能量,同时也以太阳风等形式持续不断地向外抛射各种物质微粒。它们在行星际空间前进时,木星自然会俘获其中相当一部分。这样的话,一方面木星的质量日积月累不断增加,逐渐接近和达到成为一颗恒星所必需的最低条件;另一方面,在截获来自太阳的各种粒子时,木星当然也就获得了它们所携带的能量。换言之,太阳以自己的日渐衰弱来促使木星日渐壮大,最后达到两者几乎并驾齐驱的程度,从而使木星成为恒星。
这样的过程大致需要30亿年的时间。那时,现在的太阳系可能将成为以太阳和木星为两主体的双星系统;也有可能木星在其“成长”的过程中,把一些小天体俘获过来,建立以自己为中心天体的另一个“太阳系”,与太阳为中心天体的太阳系,平起平坐。
虽然这这一切实在离我们太过遥远,但是大家也可以畅想一下:如果那时人类还在,会怎么样?
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