作业帮岩石行星最大直径能达到多大?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/01 04:53:51
岩石行星最大直径能达到多大?
岩石行星最大直径能达到多大?
岩石行星最大直径能达到多大?
行星的质量不能太大,如果质量太大,引力就会引发内部结构发生核聚变,星体也就不能再称为行星而是恒星了.不同物质发生核聚变所需的引力（质量）不同,这就是为什么当恒星聚变到碳元素时,小质量的恒星就会熄灭,而大质量的恒星不会塌缩成白矮星,而是继续燃烧下去.
元素越重,引发聚变所需的引力与温度就越大.岩石的成分很复杂,不同岩石的组成成分有铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁等.不同元素引发核聚变的条件不同,它们能承受的最大压力（引力挤压）而不引发核聚变的情况也不同.
不过无论是任何元素都有一个最大上限,它所承受的引力不能超过电子简并压力,也就是太阳质量的1.44倍.任何质量超过太阳1.44倍的天体,要么被点燃成为恒星,要么塌缩成中子星.所以理论上“行星”的质量也不可能超过这一极限.
当然,宇宙中的气体（尤其是氢气）比岩石物质（硅、钛、钒、铁等）要丰富得多,所以从目前的情况来看你不可能找到一个质量巨大,又不含气体的行星,而只要含有气体（氢气）,那么它的质量只需要超过太阳的10%,就能引发氢核聚变.因此在当前的宇宙中,行星的质量往往不会超过太阳的10%.
在你的提问中,用直径衡量天体的“大小”的唯一参考通常不准确,宇宙中的天体（尤其是恒星）的体积与质量通常会成反比.例如比太阳质量大将近150倍的恒星海山二体积只比太阳大500万倍,而质量只有太阳20倍的参宿四体积却是太阳的15亿倍.木星的体积也没比土星大多少,但它的质量却比土星大了3倍以上.物质能否引发核聚变只与质量（引力）有关,与体积基本上没有联系.
回答这个问题多少有一些玩笑的意味。因为行星达到一定的质量（天王星或海王星的大小）之后，它的引力场就能俘获氢和氦。这样一来，岩石部分就会沉入氢和氦的大海中形成一个核心，星球也就不再是纯岩石质了。我们姑且认为，它处于一个只有尘埃没有气体的环境中。
目前认为，褐矮星的质量下限约为木星的30倍。高于这个极限，“行星”核心的原子由于电子层破碎而进入电子简并态，密度就会大大增加，而半径会减...
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回答这个问题多少有一些玩笑的意味。因为行星达到一定的质量（天王星或海王星的大小）之后，它的引力场就能俘获氢和氦。这样一来，岩石部分就会沉入氢和氦的大海中形成一个核心，星球也就不再是纯岩石质了。我们姑且认为，它处于一个只有尘埃没有气体的环境中。
目前认为，褐矮星的质量下限约为木星的30倍。高于这个极限，“行星”核心的原子由于电子层破碎而进入电子简并态，密度就会大大增加，而半径会减小。从这个角度上说，相同温度下一个质量为木星50倍的“大”天体，半径会小于质量为木星30倍的“小”天体。
木星的平均密度为1.33，而岩石的平均密度为2.7（地球平均密度达到5.52是由于它有一个铁镍成分的核心），基本是2倍的关系。也就是说，一个半径为木星0.8倍的岩石行星，质量会与木星相同。一个质量为木星30倍的岩石行星，半径为木星的2.48倍，也就是17.75万公里，相当于太阳的1/4。
如果质量再增加，它的体积反而会缩小。而且一旦它的质量超过太阳的1.4倍，它可能会发生碳闪而爆炸成一颗Ia超新星。如果不发生碳闪，它由会坍缩成中子星，半径缩小为原来的万分之一左右。
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