#頭條創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽#

太陽的體積是地球的大約130萬倍，對于我們?nèi)祟惗?，太陽無疑是一個龐然大物，然而在宇宙眾多恒星之中，太陽其實也算不大，與已知最大的恒星“史蒂文森2-18”（Stephenson 2-18）相比，太陽可以說是小得可憐。

史蒂文森2-18是一顆“紅特超巨星”，在天空中位于盾牌座，距離我們大約2萬光年，觀測數(shù)據(jù)顯示，這顆星球的半徑約為15億公里，這大約是太陽半徑的2158倍，也就是說，它的體積大約是太陽的100億倍，地球的1.3億億倍。

即使將“球體堆積”問題考慮在內(nèi)，史蒂文森2-18也能輕松裝下1億億個地球，那么問題來了，假如地球也有這么大會怎么樣呢？

如果地球真的有這么大，那它的表面積就將會高達2826億億平方公里，如果以目前地球上的人類數(shù)量來計算，那么平均每人可分到40億平方公里，相對而言，現(xiàn)實中的地球表面積只有5.1億平方公里，也就是說，平均每人大概可以分到相當(dāng)于“現(xiàn)實地球”8倍的表面積。

我們平常乘坐的客機，其飛行速度一般為每小時900公里，以這樣的速度，我們需要大約1195年才能繞著這個“巨型地球”飛一圈，就算以光速飛行，也需要大約8.73個小時。

不得不說，這樣的“巨型地球”實在是令人感到心馳神往，然而它只可能存在于我們的想象之中，因為宇宙中根本不可能存在如此巨大的巖石行星，就算地球突然變得像史蒂文森2-18那么大，它也不可能保持穩(wěn)定。

從本質(zhì)上來講，宇宙中的眾多星球都是大量物質(zhì)在引力作用下凝聚而成的天體，而引力在保證構(gòu)成星球的物質(zhì)不至于分崩離析的同時，也會讓星球本身具有向內(nèi)坍縮的趨勢，所以在星球的內(nèi)部必須要有力量與自身的引力抗衡，否則的話，星球就會發(fā)生引力坍縮。

對于像地球這樣的巖石行星來講，其抵擋引力坍縮的力量就是物質(zhì)之間的電磁力，但一個天體的質(zhì)量越大，其引力也就越強，如果天體的質(zhì)量大于等于太陽質(zhì)量的大約8%，那物質(zhì)之間的電磁力就無法抵擋引力了。

沒有了足夠強的力量支撐，天體就會發(fā)生引力坍縮，其體積將會不斷縮小，這就會造成天體內(nèi)部的溫度和壓強迅速上升，當(dāng)達到一定程度的時候，一些相對較輕的元素就會發(fā)生核聚變。

在宇宙中的眾多元素中，氫元素的核聚變條件是最低的，與此同時，氫元素的豐度還高得離譜，其質(zhì)量大概占到了可觀測宇宙的73.9%。

所以當(dāng)宇宙中的物質(zhì)通過引力凝聚成一個質(zhì)量較大的天體時，通常都會含有大量的氫元素，在這種情況下，氫的核聚變就會首先被“點燃”。

核聚變產(chǎn)生的能量會形成一種向外的“輻射壓力”，這可以抵擋引力所造成的坍縮，當(dāng)“輻射壓力”與引力達到平衡時，天體就會穩(wěn)定地發(fā)光發(fā)熱，這樣的天體其實就是宇宙中很常見的恒星。

這個“巨型地球”的質(zhì)量顯然已經(jīng)遠遠地超過了電磁力所能支撐的極限，所以它也會發(fā)生引力坍縮。

然而地球上的氫元素的豐度卻非常低，其質(zhì)量大概只有地球質(zhì)量的0.14%，之所以會這樣，是因為地球的引力不足以束縛住氫氣。這就意味著，“巨型地球”并沒有足夠的氫元素來參與核聚變，那還有沒有其他的元素可以發(fā)生核聚變呢？我們接著看。

根據(jù)科學(xué)家的估算，從整個地球來看（注意是“整個地球”，而不是地殼），豐度排名前五的元素分別為鐵、氧、硅、鎂、硫，它們的質(zhì)量分別占地球質(zhì)量大約32.1%、30.1%、15.1%、13.9%、2.9%。

相信大家都知道，鐵元素被稱為恒星核聚變的“終點”，其原因就是對于鐵以及比鐵更重的元素來講，它們的核聚變并不會釋放能量，反而會吸收能量，所以豐度最高的鐵元素并不能給“巨型地球”提供抵擋引力坍縮的能量。

從理論上來講，比鐵更輕的元素都可以通過核聚變釋放出能量，但問題在于，地球上大多數(shù)的鐵元素本來就位于其核心區(qū)域，除此之外，在“巨型地球”發(fā)生引力坍縮的過程中，其自身物質(zhì)的引力勢能將以熱量的形式釋放，這很快就可以讓整顆星球都處于一種熔融狀態(tài)。

在這種情況下，“巨型地球”的物質(zhì)就會發(fā)生“重力分異”，即相對較重的元素“下沉”，而相對較輕的元素“上浮”，而構(gòu)成地球的主要元素中，鐵元素相對較重，所以它們就會迅速“下沉”到星球的核心。

也就是說，隨著引力坍縮的持續(xù)，“巨型地球”絕大部分的鐵都會集中在其核心區(qū)域。

需要知道的是，當(dāng)一個天體的質(zhì)量達到一個極限值的時候，如果其核心沒有核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的“輻射壓力”，那么就沒有任何力量能量抵擋引力坍縮，在這種情況下，這個天體就會坍縮成一個黑洞。這個極限值也被稱為“奧本海默極限”，一般認為是太陽質(zhì)量的3.2倍。

已知太陽的質(zhì)量大約是地球的33萬倍，史蒂文森2-18則能裝下1億億個地球，地球質(zhì)量的32.1%都是鐵，我們不用仔細計算也可以知道，假如地球也有史蒂文森2-18這么大，那它的鐵質(zhì)核心就遠遠地超過了“奧本海默極限”，而由于其內(nèi)部不會產(chǎn)生“輻射壓力”，因此這個鐵質(zhì)核心就會不可避免地坍縮成黑洞。

作為宇宙中引力最強的天體，黑洞可以吞噬其附近的任何物質(zhì)，所以我們不難想象，在一個黑洞出現(xiàn)在這個“巨型地球”的內(nèi)部之后，它外層的物質(zhì)也將被這個黑洞吞噬殆盡，這顆星球最終將演化成一個質(zhì)量超級大的黑洞。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。

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