气态巨行星中的气体是高度压缩的吗?

11月18日

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问题

嗨,裸体科学家们,我只是想知道——如果像木星这样的行星只是气体巨星,为什么它们会对周围的物质施加如此巨大的引力,比如小行星带?它们是否有一个非常大而致密的核心提供拉力,还是高度压缩的气体对质量有贡献?喜欢这个表演,奥兰多(西澳大利亚珀斯)

回答

多米尼克:嗯,像木星这样的行星确实有内核。我们认为,木星有一个岩石内核,质量大约是地球的10倍。木星本身就是一颗巨大的行星。它的质量大约是地球的300倍,半径大约是地球的10倍大部分的体积,大部分的质量是氢气和氦气的混合物。这些气体被严重压缩,这就是木星如此巨大的原因。

实际上它处于一种叫做金属氢的状态,在这种状态下,这些分子被压缩在一起,形成了一个晶格,电子,而不是绕着单个氢原子核旋转,实际上可以自由地流过金属氢。这就是为什么木星有如此强大的金属场——因为电子流过氢会产生电场。

克里斯-它一开始是怎么得到那么多气体的?氢和氦如此之轻,它们是如何在木星变大并产生引力之前在木星周围结合的呢?

多米尼克:这是一个有趣的问题,人们实际上还在研究。但我认为目前最好的理论是当一颗行星的质量达到地球的十倍时,它的引力场非常强,它可以吸引周围的气体,你可以看到物质突然灾难性地落在这个星球上。因此,任何质量小于地球十倍的行星都倾向于由岩石组成,就像太阳系的内行星一样。任何爬过这个质量的行星都会突然变成像木星和土星这样巨大的气体巨星。

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