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?

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资讯发布 发表于 2020-5-5 04:21:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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,除了会让相互四分五裂之外,还会在太空里熊熊燃烧。那么题目就来了,太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理呢?


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

首先要讲的是,星球相撞时看上去确实像是在燃烧,但实际上这种征象并不能算是燃烧,从本质上来讲,造成这种征象的缘故原由其实是星球相撞时产生的热辐射。当代物理学告诉我们,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。


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

我们人类只可以感知到很少一部门电磁波(即可见光波),对于低温的物体来说,固然它们也会辐射出电磁波,但是这些电磁波却因为波长比力长而无法被我们看到,而随着物体温度的升高,它开释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猛烈,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”征象,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,它们的一部门动能转化成了热能,下面我们来详细讲一下。


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

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。要解释这个征象,我们必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)热活动的猛烈程度,我们也可以将其明白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,微观粒子的热活动模式与液体和睦体是不一样的,通常情况下,它们都会在一个相对平衡的位置上做往复活动(大概如下图所示)。


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

当我们用铁锤砸钉子的时候,实际上是将铁锤的一部门动能开释在钉子上,这些动能中的一部门会使钉子产生形变,而另一部门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进步后,它们往复活动的频率就加快了,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”,那就阐明它的质量是很大的,而在太空中运行的天体,它们的速率也非常快(一样平常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。


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

当星球相撞时,巨大的动能就得到了开释,在撞击的瞬间,这些动能中的很大一部门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,一是高温的物质开释出刺眼的可见光,二是一部门微观粒子的动能强盛到可以挣脱固体结构的限定,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”的焦点在高温环境中与原始地球完善融合,这使得地球今后拥有了一个异常强盛的磁场,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。


太空里没有氧气,为什么星球相撞时依然可以或许燃烧?这是什么原理?

各人都知道,地球的磁场以及月球的存在都是地球上可以或许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。


好了,今天我们就先讲到这里,接待各人关注我们,我们下次再见`

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来源:https://www.toutiao.com/a6794352144607609347/
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