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把100万个地球堆在一起,它会自发变成一个太阳吗?或者说是一个恒星。? 第1页

  

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假设1,000,000个地球以六方密堆的形式堆成一个近球体,不考虑自转,空间利用率74%,初始平均密度约4吨/立方米,半径约70万千米,刚好跟太阳差不多大。

这个“地球plus”的表面重力约为80个G。从一开始诞生,它就会开始坍缩,引力势能大部分转化为热量,少部分转化为向内运动的动能,迅速升温。

假设均匀收缩的话,直径减少十万分之一时,表面每千克物质将释放5.6兆焦的能量,足以把表面升温到数千度。

当然,实际会发生的情形是对流和压缩同时发生,核心密度急剧变大,外层密度反而因温度升高和轻元素的外溢变小,形成炽热发光的等离子“大气层”。

高温产生的巨大压强暂时性抵抗着强大的引力,形成不稳定的平衡。外面看起来,确实像是一颗“太阳”——当然,它不是一颗主序星。

重力分异会导致铁等序数较大的元素沉入核心,形成一个巨大的金属核(主要是占地球质量比例最大的铁,以及一部分的镁)。这颗金属核不断长大,最终将超过太阳的质量,形成一颗简并态内核。

这个过程会释放巨量的热,能量以对流的形式向外传递。由于轻元素上浮,核聚变很难大范围发生,不会形成强烈的爆发,也不会失去太多外层物质。

简并态内核形成后,会不断吞噬等离子物质,释放的能量会继续加热和支撑厚厚的外层。这个过程会很慢,经历漫长的演化,等离子外层会越来越稀薄,在内核辐射压的作用下体积变大,温度变低,直到对可见光透明,暴露出内部核心。

剩余的内部物质总质量在刚刚跨过奥本海默极限的边缘,所以在吞噬活动末期,将有可能形成一个黑洞。

“地球plus”的史瓦西半径大约8841米(差不多刚好是珠峰的高度)。变成黑洞之前,它会释放出2.7E47焦耳的能量,相当于太阳以现有强度燃烧22万亿年。显然,由于真空辐射低下的传热效率,这颗“太阳”可以相对稳定地存在很久。




  

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