赫尔姆斯霍斯是不是以为太阳的热是由它自己收缩发展出来的？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-05-03 11:27 标签： 基尔霍夫公式热力学

关注天文尤其是关注系外行星的朋友，应该经常听到这一个名词：热木星。从字面上不难理解，它是类似木星的一种高热气态行星。那么真实的热木星到底是什么样的呢？

首先，我们要感谢开普勒任务所带来的数据，让我们知道有许多被称为“热木星”的系外行星存在。这些是气态巨行星，它们的轨道距离恒星如此之近，以至于它们达到了极高的温度。它们也有奇特的大气，不过相当极端，这些大气包含了很多奇怪的东西，比如由氧化铝和钛雨组成的云。因此热木星也会下雨，只不过它和地球下的雨是完全不一样的！

热木星的质量上限约为木星质量的13.6倍。在这之上，它将熔化成氘，成为一个褐矮星。它们的轨道周期在1.2到111个地球日之间，轨道接近圆形，偏心率低。许多热木星的密度很低，它们被潮汐锁定在恒星上。它们在红矮星周围很少见，在F型和G型恒星周围很常见，在K型恒星周围不太常见。（字母代表着恒星的光谱）

我们之所以知道这么多的热木星是因为它们很容易被发现。当它们在恒星前面运行时，它们阻挡的光线比较小的行星要多得多。由于它们的轨道周期很短，所以在我们通过凌日观察捕捉到它们的机会相当高。由于热木星很容易被发现，而且是未来望远镜进行大气观测的最佳人选，一组天文学家为它们制作了一个云图。这个云图可以帮助我们识别在不同的热木星上发现的不同类型的大气和云的模型。虽然所有的热木星大体上相似，但它们确实会有一些差异。这些差异可以决定我们将在它们的大气中看到的物质。

比如在热木星上，这些高温大气中可能存在的云层种类，和我们太阳系中的云层并不相同。在热木星行星中预测的云层高度和组成的温度范围普遍偏高，温度范围相当于大约427-1927摄氏度。

当然，通过这项研究，我们可以对热木星的大气类型进行分类。由于气溶胶在温度、质量和年龄的大范围外系外行星大气中很常见。这些气溶胶强烈影响了对系外行星透射、反射和发射光的观测，混淆了我们对系外行星热结构和组成的理解。所以要了解热木星的大气，了解炽热木星大气中的气溶胶是重中之重，了解主要的气溶胶成分将有助于解释系外行星的观测结果和对其大气的理论理解，甚至帮助我们理解我们太阳系的行星以及卫星，比如较冷的气态巨行星木星、土星、天王星和海王星，以及由厚厚的、朦胧的大气层控制的土卫六等卫星。

在2019年，科学家曾经发现一颗系外行星的大气中可能有水蒸气甚至下雨。2020年，研究人员在一颗潮汐锁定的系外行星的夜晚发现了大气中的铁雨迹象。2013年10月，天文学家在开普勒太空船发现的第一颗系外行星开普勒7b上发现了云层覆盖的证据。

虽然热木星较为常见，但是由于它们的云层大多太厚，人类的光谱学无法工作，星光根本无法穿过。这使得天文学家无法研究大气层的深层，而那里恰好隐藏着关于行星的线索。而且科学家并不知道这些厚厚的云层是由什么构成的，但它们污染了我们的观察结果，从本质上说，这使我们更难评估水和甲烷等重要分子的组成和丰度。

不过有科学家认为，这些奇异的云可能是液体或固体气溶胶。因为这项研究的模型是根据围绕地球大气发展的模型改编而成，然后扩展到像木星这样的行星，木星的大气中含有甲烷和氨云。随后科学家将其扩展到包括温度高达2500摄氏度的热木星。

科学家们还发现，在最热的热木星中，铝氧化物和钛氧化物凝结成高层云团，而在大气层较冷的系外行星中，这些云团形成在行星较深的地方，并被较高的硅酸盐云团遮住。如果行星温度更低，同样的硅酸盐云层会形成得更深，从而使上层大气更加清澈。根据他们的发现，科学家提出大气研究中最好的热木星是在两个温度范围内：一个温度范围在900K到1400K之间，另一个温度范围在2200K以上。在这两个温度范围内，高层大气是清晰的，允许对大气进行详细的观测。

不过在这项研究中有一个问题，那就是尽管热木星通常被潮汐锁定在恒星上，但是他们的模型并不能解释白天和夜晚的差异。然而，这对他们的研究成果没有多大的总体影响。在未来，科学家计划用更多的外行星观测来检验他们的模型，因为宇宙中有数千颗系外行星，而我们太阳系只有一颗木星，我们可以研究其中的一堆行星，看看它们的平均值是多少，以及与木星相比的平均值是多少。进而发现系外行星与我们的某种联系。

　　导语：大家都知道太阳会发光发热，但却很少人去了解太阳为什么会发光发热。一般恒星都会发光，而太阳系中只有太阳是恒星，所以只有它会发光，究竟为什么?到底太阳发光发热的原因是什么呢?下面我们一起来了解。

　　太阳为什么会发光发热 太阳发光发热的原因是什么

　　原理是其内部时刻都在发生着核聚变。

　　太阳含有大量的氢。在超高温与超高压的情况下，氢产生核反应：四个氢原子结合成一个氦原子，其间损失了0.76%的质量。这些微的质量损失，会转化成为巨大的能量，以光、热与其回他的 辐射形式向外放射出来。

　　组成太阳的物质中氢约占71.3%,氦约占27%，其他元素约为2%，太阳由内向外分别为核反应区、辐射区、对流区，太阳中心区域即核反应区，温度高达1500万℃，压力也极大。

　　因此使得氢聚合成氦的热核反应持续发生，产生巨大的能量，通过辐射区和对流区传递到太阳的表面，通过光球像四周辐射出去，最终到达地球，给地球供给持续不断的能量。

　　虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少，但温度也更高，因此太阳的外层将膨胀，并且把一部分外层大气释放到太空中。

　　当转向新元素的过程结束时，太阳的质量将稍微下降，外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处(这时由于太阳质量的下降，这两颗行星将会离太阳更远)。

　　一般恒星都会发光：

　　恒星是一种由发光球体的等离子体，通过其自身重力保持在一起的天体。离地球最近的恒星是太阳。夜间，从地球上肉眼可以看到许多其他恒星，由于它们与地球之间的距离很远，因此它们在天空中显示为多个固定的发光点。从历史上看，最杰出的恒星被分为星座和星空，其中最亮的星获得了适当的名称。天文学家已经汇编了星表，以识别已知星并提供标准化星恒星称号。大多数恒星从地球上用肉眼看不到，包括我们银河系之外的所有恒星，银河系。

　　对于至少其生活的一部分，星形闪耀由于热核聚变的氢进入氦在其核心，释放能量横穿恒星的内部，然后辐射到太空。在恒星的一生中，几乎所有比氦重的天然元素都是由恒星的核合成产生的，而对于某些恒星，其爆炸时是由超新星的核合成产生的。恒星在寿命快要结束时，也可能包含退化的物质。天文学家可以确定质量，年龄，金属性(化学成分)和恒星的许多其他特性，分别观察恒星在太空中的运动，其光度和光谱。恒星的总质量是决定恒星演化和最终命运的主要因素。恒星的其他特征(包括直径和温度)会在其生命周期内发生变化，而恒星的环境会影响其旋转和运动。绘制许多恒星的温度与其亮度的关系图可得出一个称为赫兹普劳–拉塞尔图。在该图上绘制特定的恒星可以确定该恒星的年龄和演化状态。

　　恒星的生命始于主要由氢，氦和微量重元素组成的气态星云的引力坍塌。当恒星核足够致密时，氢通过核聚变稳定地转化为氦气，从而释放出能量。

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