必讀,隕石和小行星會直接穿過它們嗎?

3月
06
2020


分類:科技
作者:何莉香


尖端1號
而說到隕石和小行星的撞擊,便有好奇的天文愛好者猜測,既然太陽系的四顆大行星是氣態的,那麼有沒有可能導致小型天體直接「穿越」它們的體內,從另一側出來,飛向太陽系內側的地球呢?
科學家明確地表示,這種擔心完全是多餘的,哪怕就算有某種小行星,因為擁有極高的速度而能夠穿越地球的「身體」(雖然這是不可能的),它也無法穿越氣態巨行星的身體。人們之所以會有這樣的擔心,是把「地球大氣層」的概念用來理解氣態行星了,實際上它們是完全不同的。
讓我們跟隨今年飛抵木星軌道的「朱諾號」探測器,用它傳回的最新木星資料來看看其中細節吧:
隕石飛進木星的時候,首先會接觸到它的大氣層,這個大氣層雖然有著遠比地球惡劣的組成物質、高速呼嘯的颶風,但總的來說它依然是一個「大氣層」,而不是接下來你會看到的更恐怖的東西。所以只要這個隕石有著足夠堅硬的內核,它還是能成功穿越這片大氣層,進入更下層的區域。科學家根據兩次前往木星的探測器傳回的資料分析,這個大氣層的厚度在2000-3000公里之間,質量占到木星總質量的百分之一,相比地球大氣層僅有百萬分之一的地球質量,可以看出木星大氣層是一件非常厚的「衣服」。
木星的流動固體表面
在3000公里之下,隕石就會接觸到木星的真面目了:這裡是由氫和氦組成的一種流動的物質。科學家表示,以人類的感官而言,很難說清它究竟是氣體,還是液體,還是固體。如果你有一根超高強度的手指,碰觸這個區域的物質的話,你會發現它像氣體一樣輕易地被你「捅破」(前提是你有足夠大的力氣)。而假如是一個普通人類以某種奇異的方式出現在這個區域,並且以某種方式在這裡能夠存活下去的話,他會發現這種物質感覺更像是固體,因為它的壓強接近地球的10萬倍。對於普通人而言,「流動的固體」這樣的比喻更加貼切。事實上,絕大部分的小行星在碰觸到這層物質的時候,會直接被超高的壓強碾壓得粉碎,徹底沒有蹤影。參與「朱諾號」探測器的許多科學家表示,如果要二選一的話,他們寧願被黑洞「殺死」,也不願意被木星「殺死」。
穿過這層「像可流動固體一樣的氣體海洋」(大約14000千米),就會接觸到木星的第二層物質:在極高壓強下形成的「液態金屬層」。如果說上一層物質都足夠摧毀任何隕石的話,這一層物質可以說能摧毀任何進入木星體內的物質了。它的溫度在1萬度以上,而壓強更是達到了需要使用一個非常罕見的單位來描述:200GPa。這個GPa是什麼意思呢?也就是1Pa的後面跟著9個「0」!而我們地球上常常使用的是Kpa這個單位,僅僅是3個「0」而已,從這種對比中可以看見這個區域有多麼恐怖。
想像之中似乎沒有什麼能比「液態金屬」更加密集的存在了,這就是木星內部最強大的地方了嗎?遠遠不是!你太小看「太陽系最大的行星」了。科學家根據探測器傳回的數據分析,在木星最內部是擁有一個「固態內核」的。正是因為有了它,才能讓木星的那些自由流動的物質,在億萬年的時光里也不會脫離木星被慢慢耗散掉。
事實上,「固態內核」這個稱呼實在是太過謙虛了,因為木星的那玩意兒是一種地球人從未見過、從未體驗過,連想像都很困難的,遠遠超越氣體、液體、固體概念的另一種物質:超固態!
什麼是超固態呢?科學家介紹道,那是在極端的壓強下,連原子周圍的電子都被擠了出來,僅僅剩下原子核緊密排列在一起形成的物質。科學家估計,木星的這個超固態內核,一個桌球大小的體積,其質量就在1000噸以上。而這種物質有一個最神奇的特性:沒有摩擦力!原因也非常容易理解,畢竟是緊密排列的原子核,表面也就沒有能夠產生摩擦力的微觀縫隙。
由超高密度帶來的超高動量,再加上「沒有摩擦力」的特殊屬性,如果是一團這種物質在地球上緩慢移動,你會發現幾乎沒有什麼能阻止它的軌跡,所到之處灰飛煙滅。如果面前有一棟樓房,它就會直接在牆上穿個孔繼續前進。而事實上,地球絕大部分的自然表面都無法支撐它的重量,所以如果這種物質掉到了地球,它最大的可能就是不斷往地球中心移動,挖出一條深不見底的隧道。而如果有哪顆堅挺的隕石,能穿過木星的外圍,進入這個「超固態」的內核,那它的下場是人類無法想像的。
小編認為,隨著人類的科技不斷進步,未來有一天一定能夠研發出超高性能的宇宙飛船和太空衣,讓人們親自前往「氣態巨行星」的表面,近距離欣賞「液態金屬層」和「流動固體層」的壯觀景象,甚至一睹「超固態」的風采。

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