科普空门使者 - 行星比恒星还大,却还要围绕恒星旋转,真的存在这种情况吗?

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引言:我们经常可以在一些关于宇宙的书上看到太阳系的图片,八大行星就像太阳的守护者一样围绕着太阳。因为图书的篇幅有限,为了将太阳系所有的星球放在一起,修改了比例。然而在实际中,太阳系的行星与太阳相比简直是小巫见大巫。

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  在宇宙中,恒星与行星是最为常见的两种天体。行星围绕着恒星作圆周运动就是最常见的恒星系统。所以在太阳系中,包括我们居住的地球在内,水星,金星,火星,木星,土星,天王星,海王星在内的八大行星,都围绕着太阳做圆周运动。太阳是太阳系中唯一的恒星,太阳单凭一己之力,它的质量就占据了整个太阳系的百分之九十九。即使是太阳系中体积和质量最大的木星,放在太阳身边也不过是千分之一。难道在接近无穷大的宇宙中,真的没有一个星系中的行星比恒星要大吗?

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  答案肯定是有的。但是!仅仅是体积而已。恒星的一生经过这么几个阶段,首先是宇宙初期开始积累物质的星云,燃烧自我的主序星,再到最后生命末期的坍缩。所以有一部分的恒星在进入生命的末期,它的体积就会开始不断地缩小。就比如说编号为J0523的一颗红矮星,它的质量相当于九十颗木星,仅仅是太阳的百分之九,但是它的体积已经坍缩到和土星差不多了。J0523恒星的质量其实并没有损失多少,但是因为坍缩的原因,体积开始减小,密度变大。黑洞就是由质量非常大的恒星坍缩而成。

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  而宇宙中最大的恒星却大得惊人。一般来说,气态的星球体积通常会更大。就像在太阳系中,从土星开始往后都是气态行星,它们的体积遥遥领先于前面的四个岩石星球。其中人们最先发现的木星,它的体积是太阳系八大行星中最大的一个。所以这四颗气态行星也被称为是类木气态行星。HD 100546b行星是目前人类发现宇宙中最大的行星,它的半径已经超过了太阳,体积与四分之一个太阳相当。如果拿太阳系其他的行星作对比,那么HD 100546b行星相当250个木星,30万个地球或者1500万个水星。

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  但是对于质量而言,行星是永远不可能超过恒星的。HD 100546b行星的体积那么大,但是它的质量也仅仅相当于7.5个木星而已。因为恒星具备一个基本的条件,就是能够自发地进行核聚变反应。而这一项条件就需要足够大的质量。因为核聚变反应首先需要恒星本身具备足够多的元素反应。其次,核聚变反应是在极度高温高压的条件下,氕元素聚变成氘元素,氘元素聚变成氚元素的一系列反应。而高温高压的条件,也离不开恒星的大质量。这也是为什么地球上的科学家研究了这么多年,还是无法利用核聚变的能源。

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  而且根据牛顿的经典力学以及万有引力定律,我们可以知道,地球围绕着太阳做圆周运动其实是一个双星系统模型。地球围绕着太阳旋转,太阳也在围绕着地球旋转。只不过因为地球的质量远远小于太阳,所以看起来才是地球围绕着太阳旋转。但是在实际上,太阳也在以无穷小的半径做圆周运动。

  

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