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太陽有多大?假如太陽是一顆宜居行星,周游世界有多難?

科學(xué)信仰
泛科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)作者??茖W(xué)是一種規(guī)律,信仰是一種態(tài)度。
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周游世界,這可能是每個(gè)人都有的夢(mèng)想,而且這個(gè)夢(mèng)想可以追溯到數(shù)千年以前,在現(xiàn)代科學(xué)尚未誕生的歲月里,便有很多人以周游世界作為自己畢生所追尋的目標(biāo),然而無論是在古代,還是在現(xiàn)代,從未有一個(gè)人走遍了地球上的每一個(gè)角落,在每一寸土地上留下自己的足跡。

當(dāng)然,如果我們將周游世界的定義放寬,無需走遍每一寸土地,在現(xiàn)代化交通工具的加持下,想要完成周游世界的夢(mèng)想還是完全可以做到的,畢竟地球的表面積不過5.1億平方公里左右。對(duì)于每小時(shí)800公里的民航客機(jī)而言,在赤道地區(qū)繞行地球一周也不過需要50個(gè)小時(shí)左右,如此看來,地球也不是太大。地球是太陽系中一顆普通的巖質(zhì)行星,而太陽系中最大的天體就是太陽,太陽有多大?它占據(jù)了太陽系物質(zhì)總量的99.86%。

從距太陽約1.5億公里的地球上來看,太陽不過如同一顆彈珠,大小與月亮等同,但實(shí)際上太陽之大是地球無法企及的。

但從數(shù)據(jù)上來看,我們難以領(lǐng)略太陽的大,所以讓我們來進(jìn)行一個(gè)假設(shè),假設(shè)太陽是一顆宜居行星,而我們就生活在這顆宜居行星之上,那么我們是否還有希望完成周游世界的夢(mèng)想呢?

太陽占據(jù)了太陽系物質(zhì)總量的99.86%,所以它自然要比地球大得多,太陽的表面積約為6.09x10∧12平方公里,如果和地球的5.1億平方公里相比,它是地球表面積的12000倍。在地球上尚且無法走遍每一寸土地,在表面積為地球12000倍的太陽上就更不可能了。那么乘坐民航客機(jī)繞行太陽一周需要多長(zhǎng)時(shí)間呢?

太陽的直徑大約為139.2萬千米,相當(dāng)于地球直徑的109倍,所以計(jì)算可知太陽的周長(zhǎng)大約為437.5萬千米。

對(duì)于每小時(shí)800公里的民航客機(jī)而言,繞行太陽一周所需的時(shí)間約為5468個(gè)小時(shí),也就是227天。但是飛機(jī)不可能連續(xù)飛行將近8個(gè)月,所以算上檢修和加油的時(shí)間,進(jìn)行一次環(huán)球飛行的時(shí)間約為1年。看來,在現(xiàn)代化交通工具的加持下,即使地球像太陽一般大,想要完成環(huán)球飛行也并不是什么難事。

人類仍然能夠進(jìn)行環(huán)球飛行,但并不代表人類的生活不會(huì)發(fā)生巨大的變化,因?yàn)槲覀儾豢赡芸偸腔ㄙM(fèi)幾個(gè)月的時(shí)間乘坐飛機(jī)往返于世界各地,如果是選擇火車或汽車等交通工具,花費(fèi)的時(shí)間就會(huì)更加漫長(zhǎng),所以人們將會(huì)被限制在一定的生活范圍之內(nèi),遠(yuǎn)距離地區(qū)之間,人們很難實(shí)現(xiàn)互通。

當(dāng)然,這一切都只不過是一個(gè)假設(shè),如果地球真的像太陽一般大,那么恐怕根本沒有生命可以在這里存活,單憑一個(gè)重力加速度就足以使我們被自己壓死。

讓我們計(jì)算一下,如果地球和太陽一般大,重力加速度會(huì)達(dá)到何種程度。通過計(jì)算可知,太陽的體積約為地球體積的130萬倍,所以若太陽是一顆和地球一樣的巖質(zhì)行星,那么質(zhì)量也將是地球的130萬倍,根據(jù)公式g=MG/R∧2計(jì)算可得,太陽的重力加速度將為地球重力加速度的109倍,也就是說我們每個(gè)人的體重都會(huì)超過萬斤,在這樣的星球上不要說活動(dòng)了,連活著都不可能。其實(shí)最為重要的并不是人能夠在這樣巨大的行星上生活,而是如此巨大的行星根本就不可能存在。

行星和恒星的最主要區(qū)別是什么呢?就是質(zhì)量。

恒星能夠發(fā)光發(fā)熱是源于內(nèi)部的氫核聚變,而高溫高壓是點(diǎn)燃?xì)浜司圩兊谋匾獥l件,行星之所以不能夠發(fā)生氫核聚變就是因?yàn)閴毫Σ粔?,而壓力不夠的原因則是因?yàn)橘|(zhì)量不足。一般認(rèn)為,當(dāng)一顆行星的質(zhì)量達(dá)到太陽質(zhì)量的7%以上便可能點(diǎn)燃內(nèi)部的氫核聚變,從而變?yōu)橐活w恒星,所以木星是太陽系中最具潛力的行星,質(zhì)量只需要再增加80倍就可以滿足成為恒星的必要條件了。

所以說,如果地球變得和太陽一樣大,不僅不會(huì)是一顆宜居行星,甚至于根本就不再會(huì)是一顆行星,在高溫高壓的作用之下,它內(nèi)部的氫核聚變將被點(diǎn)燃,從而變?yōu)橐活w發(fā)光發(fā)熱的恒星。當(dāng)然了,這些都不會(huì)發(fā)生在現(xiàn)實(shí)之中,因?yàn)樘栆呀?jīng)占據(jù)了太陽系物質(zhì)總量的99.86%,所以即使太陽系中其它所有天體都融合在一起,距離成為恒星也還差得遠(yuǎn)。

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