木星竟然在放热！有没有一种可能：木星在未来会成为一颗恒星？

【彩奇分享】

地球一直在吸收来自太阳的热量，为什么地球的温度没有越来越高呢？其实原因很简单，那就是地球在吸收太阳热量的同时，也会向寒冷的宇宙空间中辐射热量，因为地球热量的收入和支出在整体上保持着一个动态的平衡，所以地球的温度就不会越来越高。

人们曾经以为，太阳系中其他的行星的情况应该也与地球一样，后来科学家却发现了一个例外，它就是太阳系中木星。

怎么发现的呢？这就要提一下卡西尼号（Cassini）探测器了。

卡西尼号是一个用于探测土星及其卫星系统的探测器，该探测器于发射于1997年，并于2004年抵达土星。

在前往土星的旅程中，它还顺便拜访了一下木星，在此期间，它利用其自身携带的复合红外光谱仪（CIRS）、红外映射光谱仪 VIMS和成像科学子系统 ISS ，测量出了木星热量的收支情况。

引人注目的是，卡西尼号传回的数据表明，木星从太阳吸收的热量，明显低于其自身向外辐射的热量，也就是说，木星竟然在放热。

在接下来的时间里，随着木星探测数据的不断累积，这种现象得到了确认，科学家根据探测数据估算出，在单位时间之内，木星向外辐射的热量，大约是它从太阳吸收的热量的1.67（±0.09）倍。

（↑卡西尼号拍摄的木星）

正如我们所知，木星是太阳系中最大的行星，并且它与太阳一样，也是含有大量的氢，所以木星的放热，就很容易让我们联想到它的内部是不是在发生核聚变了，而如果真是这样的话，那它在未来就有可能会成为一颗恒星。

那实际情况是否真是如此呢？答案是否定的。

实际上，科学家已经确定，木星的放热其实是因为开尔文-赫尔姆霍兹机制（Kelvin–Helmholtz mechanism）在起作用，我们可以将其简单地理解为，这是一种描述流体在引力作用下收缩时产生热量的机制。

对于像木星这样的气态巨行星来讲，其绝大部分构成物质都是以流体的形式存在，在引力的作用下，它的体积就会有收缩的趋势，体积收缩了，其内部的温度就会提升，进而向外释放出热量，而释放出了热量，又会导致木星的体积进一步减小……

如此一来，木星的体积就会极为缓慢地收缩，根据科学家的估算，平均每一年，木星的半径就会缩小大约1毫米，它也因此源源不断地向外释放出热量，进而造成了它从太阳吸收的热量，明显低于其自身向外辐射的热量。

看到这里可能有人会问了，土星也是气态巨行星，那土星会不会也在放热呢？答案是否定的，实际探测数据已经表明，土星并不存在这种情况。

科学家认为，这是因为土星的质量远远没有木星那么大，所以它因为开尔文-赫尔姆霍兹机制而产生的热量就要少得多。

也就是说，木星的放热，并不是因为它内部在发生核聚变。

那么，有没有一种可能：木星在未来会成为一颗恒星呢？我们接着看。

需要知道的是，恒星之所以会发光发热，是因为其核心在持续地进行核聚变，而足够高的温度，则是启动核聚变反应的必要条件。

实际上，宇宙中的那些恒星内部的核聚变所需要的温度，其实也是开尔文-赫尔姆霍兹机制在起作用，但它们的质量却比木星要大得多。

因为天体的质量越大，引力收缩就越厉害，其内部的温度也就越高，所以只有在一个天体的质量达到一定程度的时候，其核心的温度才有可能启动核聚变反应，具体是多少呢？从理论上来讲，至少要达到太阳质量的8%才行。

根据科学家的测算，木星的质量约为1.8982乘以10的27次方千克，太阳的质量约为1.9891乘以10的30次方千克，简单计算一下可知，木星的质量大约只有太阳质量的千分之1，远远达不到成为恒星的最低标准，因此可以说，以木星的质量来看，无论它在未来如何收缩，都不可能成为恒星。

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