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太空里没有氧气为何星球相撞时依然能够燃烧?这是什么原理?

发布时间:2022-11-24 09:29 所属栏目:15 来源:互联网
导读:天体碰撞是宇宙中非常壮观的事件,在我们的印象中,当两颗星球相撞的时候,除了会让彼此四分五裂之外,还会在太空里熊熊燃烧。那么问题就来了,太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然能够燃烧?这是什么原理呢? 首先要讲的是,星球相撞时看上去确实像是在燃
  天体碰撞是宇宙中非常壮观的事件,在我们的印象中,当两颗星球相撞的时候,除了会让彼此四分五裂之外,还会在太空里熊熊燃烧。那么问题就来了,太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然能够燃烧?这是什么原理呢?
 
  首先要讲的是,星球相撞时看上去确实像是在燃烧,但实际上这种现象并不能算是燃烧,从本质上来讲,造成这种现象的原因其实是星球相撞时产生的热辐射。现代物理学告诉我们,凡是温度高于绝对零度的物体都会以电磁波的方式向外辐射热量,物体的温度越高,辐射出的电磁波的波长就越短,能量也就越高。
 
  我们人类只可以感知到很少一部分电磁波(即可见光波),对于低温的物体来说,虽然它们也会辐射出电磁波,但是这些电磁波却因为波长比较长而无法被我们看到,而随着物体温度的升高,它释放出的电磁波就会越来越短,当波长达到了可见光的范围,我们就会感觉到这个物体在发光了。在一定的范围内,某个物体的温度越高,其辐射出的可见光就越强烈,这就会给我们造成一个错觉,那就是这个物体在燃烧。
 
  可以看到,星球相撞时的“燃烧”现象,其实是因为撞击时产生的高温造成的,这跟太空里有没有氧气完全没有关系。那么两颗星球相撞时为什么会产生高温呢?答案是星球相撞时,它们的一部分动能转化成了热能,下面我们来具体讲一下。
 
  如果我们用一个铁锤去砸一颗钉子,多砸几次后你就会发现,这颗钉子变热了,这就是一个动能转化成热能的实例。要解释这个现象,我们需要从微观世界里找到答案。
 
  温度这个物理量是指物体内部的微观粒子(如分子、原子)热运动的激烈程度,我们也可以将其理解为物体内部的微观粒子平均动能的标志。因为固体物质内部的微观粒子联系非常紧密,所以在固体的内部,微观粒子的热运动模式与液体和气体是不一样的,通常情况下,它们都会在一个相对平衡的位置上做往复运动。
 
  当我们用铁锤砸钉子的时候,实际上是将铁锤的一部分动能释放在钉子上,这些动能中的一部分会使钉子产生形变,而另一部分则转化成了钉子内部微观粒子的动能,这些微观粒子的平均动能提高后,它们往复运动的频率就加速了,表现在宏观层面上,就是钉子的温度升高了。
 
  有了以上的知识,我们就可以解释为什么星球相撞时会产生高温了。一个天体能被称为“星球”,那就说明它的质量是很大的,而在太空中运行的天体,它们的速度也非常快(一般都可以达到每秒钟几十公里),根据动能公式(E = mv^2/2)可知,一个被我们称为“星球”的天体,它所蕴含的动能是非常巨大的。
 
  当星球相撞时,巨大的动能就得到了释放,在撞击的瞬间,这些动能中的很大一部分都转化成了星球内部微观粒子的动能,从而使得温度急剧上升,这会造成两个效果,一是高温的物质释放出耀眼的可见光,二是一部分微观粒子的动能强大到可以挣脱固体结构的限制,从宏观层面来看,就表现为两个星球中的很多物质都熔化了。这两个效果叠加起来,就让我们觉得“当两颗星球相撞的时候,会在太空里熊熊燃烧”。
 
  值得一提的是,根据科学家的推测,在大约45亿年前,一颗与火星差不多大的星球“忒伊亚”(Theia)与原始地球发生了一次撞击,撞击的结果是,“忒伊亚”的核心在高温环境中与原始地球完美融合,这使得地球从此拥有了一个异常强大的磁场,而撞击产生的碎片,则在地球附近通过吸积作用慢慢地形成了现在的月球。
 
  大家都知道,地球的磁场以及月球的存在都是地球上能够孕育出生命的重要条件,因此可以说,星球相撞事件似乎不一定都是坏事,如果科学家的推测是正确的话,我们都应该感谢45亿年前的那次撞击。

(编辑:ASP站长网)

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