我們的宇宙飛船會不會意外地點燃其他星球的整個大氣層?

一些星球的大氣中含有大量的氫氣或甲烷等可燃氣體,那麼火箭的引擎或零星的火星會意外地點燃整個星球嗎?

我們的宇宙飛船會不會意外地點燃其他星球的整個大氣層?

在遙遠將來的某一天,來自地球的探險家們決定訪問木星——太陽系中最大的行星,並探索它的奧秘。在將近兩年的旅程結束時,他們到達了這顆巨大行星的軌道,其體積之大足以容納1300多個地球。當宇宙飛船降落時,宇航員們將驚歎於木星的衛星竟多達79顆,以至於天文學家們還沒有將它們全部命名。他們驚奇地注視著這顆行星上的大紅斑,這是一個巨大的、延續時間之長的颶風般的風暴,他們打探著這顆行星上覆蓋著的棕色、黃色、紅色和白色的雲層。

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但是,當我們虛構的探險家們部署宇宙飛船的火箭推進器來減緩下降速度時,可怕的事情發生了,來自噴口的熱量和火焰與木星大氣層(90%是氫氣)接觸並點燃了它。很快,木星的天空變成了一片火海。宇航員們意識到他們必須儘快離開那裡——他們只是不小心點燃了整個星球的大氣層。

我們的宇宙飛船會不會意外地點燃其他星球的整個大氣層?

不難想象,好萊塢令人驚歎的電腦特效會讓這場虛構的災難顯得非常生動,這可能是科幻驚悚片中一個很好的題材。事實上,這個想法在《星際迷航:企業號》中出現過。但幸運的是,這在現實生活中不會發生。

木星、土星和海王星是太陽系外部的三顆氣態巨星,它們都擁有主要由氫元素構成的大氣層。這是一種化學物質,當它在地球上以氣體形式存在時,可以爆炸燃燒。它也是太陽用作燃料的主要化學物質。土衛六是土星最大的衛星,它的大氣層中漂浮著甲烷雲。1995年,《今日宇宙》的作者弗雷澤·凱恩表示,一些非科學家們甚至擔心NASA的伽利略宇宙飛船可能會引發大規模爆炸,將木星變成太陽系中的第二顆恆星。

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如果你需要一個氫的可燃性的例子,想想1937年興登堡飛艇的毀滅,當它試圖靠岸時,突然變成了一片火海,造成37人死亡。儘管災難的具體情況仍不明朗,但2013年調查了相關情況的科學家們提出了一個猜測,即洩漏的閥門或斷裂的電線導致氫氣洩漏到飛船的通風井,氫氣在那裡被飛船飛過的風暴產生的靜電點燃從而引發了爆炸。

像興登堡號那樣的氫爆炸可能會發生在地球上,但不會發生在任何一顆太陽系的其他行星上。

“你說的點火方式是快速氧化,”馬里蘭大學天文學教授德雷克·戴明解釋說。“而行星外層的大氣中沒有足夠的遊離氧來允許這種情況發生。”

“氧氣是關鍵,”NASA黎明號任務的總工程師兼任務主管馬克·雷曼透過電子郵件表示同意。“當燃料與氧氣發生化學反應釋放熱量時,就會發生燃燒。”木星和土星有大量的化學燃料,土星的衛星土衛六也有大量的化學燃料(土衛六的大氣中含有大量甲烷),但是它們都沒有足夠的氧氣,所以它們不會燃燒。同樣的,他解釋說,地球的天空同樣不太可能燃燒,因為地球雖然有大量的氧氣,但構成地球大氣大部分的氮不是一種很好的燃料。

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卡西尼-惠更斯號拍攝到真實色彩的土衛六發現

如果有可能點燃木星的大氣層,那它很可能已經發生了,因為這顆行星已經被比宇宙飛船大得多、能量也大得多的物體撞擊了很多次。正如天文學家菲爾·普萊特所指出的那樣,這顆行星每年都會被足以從地球上看到的物體撞擊。最著名的例子是1994年木星與蘇梅克-列維9號彗星的碰撞,這顆行星產生的強大的潮汐力將彗星分裂成十幾個獨立的熱碎片,並使得彗星碎片爆炸而釋放出巨大的能量,但是這些爆炸並沒有引起木星大氣層的燃燒。

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戴明在電子郵件中說:“如果一個物體與木星或土星相撞(例如1994年彗星SL-9與木星相撞),它將產生高溫化學反應,產生區域性壓力和加熱。”“但這種事件產生的超壓會以衝擊波的形式傳播,進而膨脹和冷卻。所以,如果碰撞前大氣層是穩定的,碰撞後就不太可能變得不穩定。”

那怎樣才能使木星的大氣層爆炸?

美國宇航局的雷曼說:“要點燃一顆行星的大氣層,就需要向它提供大量它所缺乏的任何成分,無論是燃料還是氧氣。”考慮到行星的體積之大,像典型的,甚至是大型彗星或小行星這樣的天體所提供的能量,在整個大氣中所佔的比例也顯得如此之小,以至於它所提供的能量也是非常有限的,就像試圖用溫柔的一口氣去吹旺一堆巨大的篝火一樣,那可能會引起一些區域性燃燒,但很快它就會燃燒完,就像興登堡飛艇的氫氣燃燒一樣。”

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根據凱恩的說法,若要點燃木星,那它所需要的氧氣大致為木星大氣中氫氣的一半。不太可能有人能把那麼多氧氣帶到那裡去生火。

這樣的事情會發生在我們還沒有發現的地方嗎?宇宙充滿了各種可能性,但至少在目前看來,科幻編劇們將不得不想出一個更可信的故事情節。

20世紀40年代,在曼哈頓計劃研製原子彈的過程中,一些科學家甚至討論過原子彈爆炸引發的大規模連鎖反應是否會意外地點燃地球的大氣層,不過他們認為這不太可能發生——謝天謝地,沒有發生。

1。WJ百科全書

2。天文學名詞

3。 science。howstuffworks-PATRICK J。 KIGER

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