失敗的王儲在太陽系八大行星中,，木星絕對是無可爭議的霸主。木星的質(zhì)量是除太陽以外所有天體總和的2.5倍,，甚至可以憑借強大的引力,，將太陽系的質(zhì)心拖出太陽表面以外數(shù)十萬公里。而科學(xué)家的觀測結(jié)果表明,，和太陽一樣,，木星的主要組成元素也是氫和氦。太陽71%的質(zhì)量是氫,，27%的質(zhì)量是氦,，其余部分由其他元素組成；類似的,，木星有73%被氫占據(jù),，25%的部分是氦，其他元素占了2%的質(zhì)量,。如此類似的組成元素和比例,，使得二者的密度也幾乎相同，太陽是每立方厘米1.408克,，木星則是每立方厘米1.326克,；相比之下，地球這樣的巖石星球密度就大得多,，每立方厘米達到了5.5克,。因此，科學(xué)家一直在思考：為什么木星沒有變成恒星,？目前的理論也很明確：木星的質(zhì)量雖然很大,，但是還不夠大，不足以在核心處形成足夠強大的壓力和足夠高的溫度,，以至于能夠引發(fā)核聚變反應(yīng),。科學(xué)家還給它起了一個頗有味道的綽號：失敗的王儲。比木星還小的恒星可是,，當(dāng)科學(xué)家們看到一顆名為EBLM J0555-57Ab的天體時,，問題又再一次浮出水面了。2017年的時候,，科學(xué)家第一次在距離我們600光年以外的繪架座方向發(fā)現(xiàn)了這顆恒星,。據(jù)觀測，它位于一個三合星系統(tǒng)中,，其中兩顆是和太陽類似的恒星,。而2017年科學(xué)家在這里發(fā)現(xiàn)的第三顆恒星，也就是EBLM J0555-57Ab,，確實顯得非常特別,。觀測結(jié)果表明，它的半徑只有大約59000萬公里,，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最小恒星,。這個半徑在太陽系內(nèi)，別說和太陽比,，就連和木星比都相形見絀,，只有木星的84%左右，僅比土星大一點,。（圖片說明：EBLM J0555-57Ab與木星,、土星的對比）那么問題來了：為何木星那么大都只能是一顆行星，而EBLM J0555-57Ab更小,，反而成為了一顆恒星呢,？答案很簡單，因為決定一顆天體能否成為恒星的根本條件,，就在于其核心處的氫能否自發(fā)進行核聚變反應(yīng),。而核聚變反應(yīng)的進行與否，又取決于它的質(zhì)量,。雖然體積小得多,，但EBLM J0555-57Ab的質(zhì)量達到了木星的85倍，恰好達到了理論上可以進行核聚變的程度,，于是它就被“點燃”了,。如果質(zhì)量再小一點，它恐怕也就只能做一顆行星了,。相比之下,，木星的質(zhì)量遠遠不足以進行核聚變，因此它成為了一顆冰冷的行星,。接下來還有一個問題：當(dāng)初為何木星只獲得了這么少的質(zhì)量,？它為何沒有成長得更巨大一些呢,？這就要說到行星的形成模型了。天體的形成模型我們知道,，恒星都是形成于一片原始星云的坍縮的,。在引力的作用下，物質(zhì)向一個質(zhì)心不斷下落,，質(zhì)量不斷累積,。當(dāng)它的質(zhì)量足夠大時，就會在核心處提供足夠的溫度和壓力來進行核聚變,。在這顆恒星被點亮的時候,，它周圍可能仍然還有大量的物質(zhì)彌散在宇宙空間，其中一部分會繼續(xù)下落,，但是當(dāng)恒星的輻射過強時，這些物質(zhì)就不會再被恒星吞噬了,，這是天體的引力坍縮模型,。對于木星這樣的氣體行星來說，它們的形成很可能是以通過所謂的卵石吸積模型來完成的,。據(jù)推測,，在太陽剛形成后，有一些小冰塊或者巖石在繞其公轉(zhuǎn),。它們通過碰撞和靜電力相互結(jié)合,，不斷成長，最終變成了一顆行星,。當(dāng)它的質(zhì)量達到地球10倍左右的時候,，就會開始吸積更多的氣體，繼續(xù)壯大,，這就是所謂的核心吸積模型,。這一點已經(jīng)得到NASA科學(xué)家的進一步論證，朱諾號探測器的觀測結(jié)果表明,，木星曾經(jīng)的確是有一個核心的,。就是通過這樣的過程，木星一路成長到地球質(zhì)量的318倍,，也就是太陽質(zhì)量的1‰,。這時，木星周圍的物質(zhì)基本上已經(jīng)被它吸積殆盡,，它也就停止了成長,。因此，對于木星來說,，它只能怪自己“生得晚”,，太陽系內(nèi)絕大部分物質(zhì)都被太陽所占據(jù),，給它留下的物質(zhì)實在太少，以至于它沒有成長到足夠大的質(zhì)量,。“被閹割的恒星”說木星是失敗的恒星,，也沒有什么毛病。不過在宇宙中,，還有比木星更加悲慘的,，因為它們真的是差一點就成功了，這種天體就是褐矮星,。所謂的褐矮星,，就是介于恒星和行星之間的天體。說它不是恒星,，是因為它的核心處確實無法進行氫聚變反應(yīng),；而說它不是行星，是因為它內(nèi)部的氫雖然無法聚變,，但氫的同位素氘（即含有一個中子的重氫）卻對反應(yīng)條件要求更低一些,，因此可以發(fā)生聚變反應(yīng)。不過,，由于氘的含量較低,，因此這樣的聚變只能維持10000年左右。而且,，氘的聚變所產(chǎn)生的能量也遠小于氫,，所以褐矮星的溫度也遠比普通恒星要低得多，有的褐矮星表面溫度甚至在零下,。即便是這樣被“閹割”了的核聚變,，木星也無法實現(xiàn)。1995年,，科學(xué)家們首次在宇宙中觀測到了褐矮星,。在那個時候，科學(xué)家們?nèi)匀粚@種天體的形成爭論不已,。從核聚變的角度來說,，它的確介于恒星和行星之間，那么它的形成過程到底是類似于行星還是恒星呢,？研究結(jié)果表明,，褐矮星的形成模式正是和普通恒星類似的引力坍縮模型，與木星并不相同,。這意味著,，引力坍縮模型和核心吸積模型模型之間有一個分界線。根據(jù)科學(xué)家的推測,，這個分界線的具體數(shù)字大約是木星的10倍質(zhì)量,。也就是說,，通過木星這樣的核心吸積模型形成的天體，最多只能達到這個數(shù)字,。而這個質(zhì)量是遠遠不足以讓木星內(nèi)部產(chǎn)生氫的聚變或者是氘的聚變的,，因此從一開始，木星就沒有成為恒星的潛質(zhì),。所以,，雖然木星體積非常大，但距離核聚變還差得很遠,。表面上看是因為質(zhì)量不足,，實則根本原因早在形成初期就已經(jīng)埋下了。如果它不是通過核心吸積的方式,，而是通過引力坍縮的方式形成,，那么就有機會形成一顆恒星。而如今,，它只能在太陽面前俯首帖耳,，安心做一顆行星了。
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