恒星和行星的主要区别

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恒星和行星都是质量巨大、体积庞大且呈球形的天体,从地球上用肉眼观察时,它们看起来几乎一模一样。然而,它们是完全不同的天体。它们有什么不同?让我们一起来看看!

恒星和行星的主要区别是什么?

恒星与行星:它们的光来自哪里
恒星通过氢核聚变产生自己的可见光。行星无法产生自己的光,只能反射恒星光。不过,它们确实会通过自身热量发出热红外辐射。

主要区别在于,恒星会产生自己的光和热,这主要²是通过其核心中的核聚变实现的。这个过程会释放巨大的能量,包括可见光和其他形式的电磁辐射,使我们能够在极其遥远的距离看到恒星。

相比之下,行星不会产生自己的可见光,也不会持续进行核聚变(不过,它们确实会通过自身内部热量发出热红外辐射)。行星之所以可见,主要是因为它们反射母恒星的光。这就是为什么我们能用肉眼看到恒星,却看不到系外行星¹:像太阳这样的恒星,其亮度可能比绕它运行的行星所反射的光亮十亿倍

¹简单来说,系外行星是太阳系以外的行星。

²也有例外,例如白矮星(“死亡”的恒星),它们会通过余热发光。

内容

恒星和行星的区别

恒星是一个由高温气体(主要是氢和氦)及等离子体组成的巨大球体,通过核聚变产生能量。太阳是距离地球最近的恒星。

行星是一个围绕恒星³运行、体积庞大且接近球形的自然天体。它主导自己的轨道,并清除附近所有大小相近的天体。行星无法通过氢核聚变产生能量。

³流浪行星是一个例外。

除了能否产生光和热之外,恒星和行星之间还有其他区别。想快速查看直观总结?请查看我们的信息图:恒星与行星

1. 起源

恒星由巨大的气体和尘埃云形成。这些云在引力作用下坍缩并升温,在核心中点燃核聚变。在这个过程中,氢原子核经过一系列反应融合,最终将四个质子转化为一个氦-4原子核,并释放出巨大的能量,使恒星发光

行星由恒星周围未参与恒星形成的剩余物质形成——尘埃和气体颗粒相互碰撞,逐渐聚集成更大的天体。

2. 组成

大多数已知恒星主要由氢和氦组成。行星则包括岩石行星、气态巨行星和冰巨行星,以及在其他恒星周围发现的许多中间类型。

3. 轨道

恒星不会围绕行星运行,但行星通常会围绕恒星运行。不过,也有例外,例如流浪行星(或自由漂浮行星)。它们不受任何恒星或褐矮星的引力束缚,而是独自在太空中漫游。没错,这确实可能发生!有理论认为,就连我们的太阳过去也可能拥有更多行星。当多个大型行星争夺同一颗恒星周围的位置时,一些行星会变成“流浪行星”,最终被竞争者踢出这个恒星系统。另一些行星则可能通过小型气体云的坍缩独立形成。

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4. 质量

恒星的质量总是大于行星。如果一颗气态行星的质量增加到与恒星相当,它很可能会变成恒星。至于岩石行星,目前还没有发现任何质量接近恒星的岩石行星。

在行星和恒星之间,还有褐矮星——这类天体通常被称为“失败的恒星”。它们像恒星一样形成,质量也可能足以短暂进行氘聚变(和恒星一样),但无法持续进行真正恒星赖以发光的氢核聚变。褐矮星的质量通常是木星的13至80倍。因此,一颗气态巨行星在成为低质量恒星之前,必须先跨越褐矮星的质量范围。

5. 直径

通常,恒星的直径大于行星。不过,也有例外,例如白矮星。它们是曾经像太阳一样、后来死亡的恒星残骸:恒星抛出外层,只留下核心。这个核心的大小仅与地球相近。如果这颗恒星死亡前有比地球更大的行星围绕它运行,那么其中一些可能会幸存下来,于是就会出现比恒星更大的行星。

6. 温度

恒星的温度极高,而行星的温度相对较低。不过,也有一些奇特的情况。例如,2017年,科学家发现了KELT-9b——一颗“表面”温度超过4,000°C的行星,几乎和太阳一样热。KELT-9b之所以如此炽热,是因为它距离一颗异常高温的A型恒星非常近。

7. 大气层

恒星的大气层主要由高温气体和等离子体组成。另一方面,行星大气层的组成和密度各不相同。例如,地球干燥大气中含有78%的氮和21%的氧。金星大气主要由二氧化碳构成,并含有百分之几的氮;火星则拥有稀薄的大气层,主要由二氧化碳组成,其次是氮和氩。

8. 宜居性

由于恒星核心产生的极端高温和辐射,以及缺乏固体表面,我们所知的生命无法在恒星上生存。许多行星同样不适宜生命存在——它们可能温度极端、缺乏可呼吸的空气,或拥有有毒环境。但我们本身就是一个鲜活的例子,证明像地球这样的某些行星可以支持生命。

你是否想过地球以外是否存在生命?我们的信息图可以帮助你轻松探索这种可能性。通过图片进一步了解宇宙中的生命

9. 寿命

只要没有被摧毁或捕获,行星就能长期稳定存在;而恒星则拥有从诞生到死亡的明确生命周期。这个周期取决于恒星的质量——质量越大,寿命越短。例如,质量最大的恒星可能仅在几百万年后就会死亡,而类似太阳的恒星则可以生存约100亿年。

10. 宇宙中的数量

在我们的宇宙中,行星的数量多于恒星。据估计,仅在银河系中,行星总数(包括流浪行星)就可能是恒星数量的100至100,000倍

行星能变成恒星吗?

如果一颗行星只差一个条件就能成为恒星,它有机会真正变成恒星吗?理论上可以。如果一颗行星获得足够的质量,它就会受到压缩并升温,从而引发核聚变反应,最终可能变成恒星。要让这颗假想行星转变为恒星,它必须主要由氢组成。这是启动将氢转化为氦的核聚变过程所必需的条件。

让我们以主要由氢组成的木星为例。它的质量为1.898 × 10²⁷千克,而太阳的质量为1.989 × 10³⁰千克。因此,木星的质量大约只有太阳的千分之一。换句话说,要把木星变成一颗类似太阳的恒星,我们必须让1,000颗木星相撞并合并。找不到一千颗木星?没关系!有些恒星的质量比太阳小:如果将相当于太阳总质量约7.5%的物质聚集在一起,就能形成一颗红矮星。为此,我们只需要让80颗木星相撞并合并。

因此,理论上确实可以把一颗行星变成恒星,但这需要一系列规模巨大的碰撞。谁知道呢,也许此刻在浩瀚宇宙的某个角落,这种事情正在发生。

如何在天空中区分行星和恒星

现在你已经了解了太空中恒星和行星的区别,是时候解决一些更贴近实际的问题了。从地球表面看,恒星和行星非常相似;以下是一些帮助你区分它们的线索。

如何在天空中区分恒星和行星
有一些技巧可以帮助你在天空中区分恒星和行星,但最可靠的方法是使用光学设备或观星应用

1. 查看它是否闪烁

恒星通常闪烁得更明显,而行星往往发出更加稳定的光。

遥远的恒星实际上是一个点光源,因此地球大气中的湍流会迅速改变它的视亮度和位置。行星距离我们足够近,能呈现出微小的圆盘,即使这些圆盘小到肉眼无法分辨。光线从圆盘上的多个点到达,因此大气波动的影响往往会相互平均。

这只是一条线索,并不是绝对规律。靠近地平线的行星可能会强烈闪烁,因为它的光需要穿过更多湍流空气。高悬天空的明亮恒星则可能看起来相对稳定。请阅读我们的指南,进一步了解恒星为什么会闪烁

2. 考虑亮度

如果金星可见,它就是天空中最亮的星状天体。它的星等在−3等至−4.9等之间变化,而最亮的恒星天狼星的星等为−1.46等。不过,由于金星始终离太阳相对较近,它会出现在傍晚或清晨的天空中,而不是深夜。

木星同样异常明亮,在金星不可见时,它通常是天空中最醒目的天体。火星在接近对冲时可能比大多数恒星更亮,但在其他时间会暗得多。与此同时,水星有时也会很明亮,但它总是出现在晨昏时分。

3. 寻找黄道附近的天体

黄道代表太阳在天空中的可见路径。由于所有行星的轨道大致位于同一平面,它们在我们的天空中都会穿过与太阳基本相同的星座——即黄道星座

因此,不要期待在大熊座或麒麟座看到行星。请在黄道星座内部或附近寻找行星。

4. 观察颜色

行星的颜色可以帮助你判断自己正在观察哪一颗行星。

金星白色木星土星则带有淡黄色色调。火星很容易通过其微红色辨认。水星通常呈白色或淡黄色,不过由于它经常出现在明亮晨昏光中的低空,其颜色可能难以分辨。

距离最远的两颗行星太暗,无法用肉眼通过颜色辨认。使用双筒望远镜或天文望远镜观察时,天王星可能呈现淡淡的蓝绿色。海王星需要光学设备才能看到,通过天文望远镜观察时呈淡蓝色。

5. 使用放大设备

如果你有双筒望远镜或天文望远镜,可以更仔细地观察这个天体。即使经过放大,恒星仍然只是光点。不过,有些行星会呈现为微小的圆盘,并可能显示出更多细节,例如相位、行星环或卫星。

通过我们的指南了解使用双筒望远镜可以观察什么:最适合用双筒望远镜观测的夜空天体

6. 使用观星应用

使用免费的Star Walk 2应用,快速判断你看到的是恒星还是行星。只需拿出手机,将它对准天空,应用就能帮你解除疑惑。

恒星和行星的区别:总结

恒星和行星之间的主要区别在于,恒星会产生自己的光,而行星则反射它们所围绕恒星的光。这就是为什么遥远的恒星可以用肉眼看到,而太阳系以外的行星却无法用肉眼看到。

从地球上,你可以尝试通过天体的颜色、在天空中的位置以及闪烁程度来区分行星和恒星。不过,这些线索单独使用时都不是完全可靠的。识别陌生天体最简单的方法是使用Star Walk 2,它会根据你的位置显示该天体是什么,以及如何在天空中找到它。

Stars VS Planets
恒星和行星有什么区别?在天空中如何轻松区分它们?这些问题的答案就在我们的信息图中。
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