天文学基础:恒星和行星有什么区别?
恒星和行星都是质量大、体积大、圆形的,从地球上用肉眼看几乎是一样的。然而它们是完全不同的物体。是什么让它们彼此不同?让我们找出答案!如果您不喜欢长篇阅读,请查看我们的信息图,它以视觉形式呈现文章的要点。
内容
恒星是什么?
恒星是一个发光的、炽热的、巨大的气体球,主要是有氢和氦组成的。它由其自身巨大的引力(恒星巨大质量的结果)聚集在一起。引力还会在恒星核心引起核聚变过程,在此过程中恒星会产生光和热。核聚变的发生是因为恒星巨大的引力将氢压缩到两个氢原子变成一个氦原子的程度。这个过程会产生巨大的能量,使恒星变亮。离我们最近的恒星是太阳。
行星是什么?
行星是围绕恒星运行并能够清除轨道附近其他物体的天体。行星有足够大的质量使其形成球状,但它们质量不足以在内部引起核聚变。它们可以由岩石组成(如地球和火星),或由气体组成(如木星和土星)。太阳系之外的行星被称为系外行星。
恒星和行星的主要区别是什么?
它们的主要区别是:
恒星通过核心的核聚变产生自己的光和热。恒星以光和电磁辐射的形式发射能量,这使得它们从很远的距离就可见。相反,行星不发光, 而反射来自母星的光。这就是为什么我们不能像看到恒星那样看到系外行星:像太阳这样的恒星比太阳系外行星反射的光大约亮十亿倍。
行星可以变成恒星吗?
理论上,是的。一颗行星可以通过增加足够的质量使其压缩和加热,从而引起核聚变反应而成为恒星。要让这颗假想的行星转变成恒星,它必须主要由氢组成。这是实现将氢转化为氦的核聚变过程所必需的。
让我们以主要由氢组成的木星为例。它的质量是1.898 × 10²⁷千克,而太阳的质量是1.989 × 10³⁰千克。因此,木星的质量大约比太阳的小1,000倍。换句话说,要使木星成为一颗类似太阳的恒星,我们必须将1,000个木星撞在一起。找到一千个木星太难吗? 没问题!还有比太阳质量小的恒星:如果我们将大约7.5%的太阳氢质量放在一起,我们就会有一颗红矮星。为此,我们“只”需要让80个木星相互撞击。
所以假设,将一颗行星变成一颗恒星是可能的,但这需要一系列大规模碰撞。谁知道,也许这种碰撞正在发生,在浩瀚的太空中的某个地方。
恒星和行星的区别
除了产生光和热的能力外,恒星和行星之间还有其他差异。
1. 起源
恒星是由巨大的气体和尘埃云形成的,这些气体和尘埃在重力作用下坍塌并升温,在其核心引发核聚变。行星是由对恒星形成没有贡献的剩余物质形成的。
2. 组成
大多数恒星主要由氢和氦组成。至于行星,根据它们的成分有两种类型:气态巨行星(也由氢和氦组成)和岩石行星(类地行星)。
3. 轨道
恒星不围绕行星运行,但行星通常围绕恒星运行。但是,也有例外,例如流浪行星(自由浮动行星)。它们是不绕任何恒星公转的行星。是的,这样的行星是存在的!甚至我们的太阳过去也有更多的行星。当几颗大行星“争夺”一颗恒星周围的位置并最终将它们的竞争对手踢出该行星系统时,就会出现流浪行星。
4. 寿命
只要没有任何物体摧毁或捕获行星,行星就会稳定、长期地存在。恒星则有明确的生命周期。这个周期取决于恒星的大小:恒星越大,它的寿命就越短。例如,质量很大的恒星仅在几百万年后就会死亡,而类太阳恒星则可以存活大约100亿年。
5. 直径
通常,恒星的直径比行星大。但是,也有例外,例如白矮星。它们是曾经像太阳一样的恒星,但后来死亡,脱落了外层,只留下了核心。那个核心只有地球那么大。如果这颗恒星在它死亡之前有比地球更大的行星围绕它运行,那么它们中的一些可能会存活下来,那就会有一颗比它的恒星更大的行星。
6. 质量
恒星的质量总是比行星大。如果一颗气态行星获得与恒星一样多的质量,它很可能会变成恒星。至于岩石行星,目前还没有一颗质量接近恒星的已知岩石行星。
7. 气氛
恒星的大气主要由热气体和等离子体组成。行星的大气成分和密度各不相同。例如,地球大气层中99%是氮气和氧气,而金星和火星大气层中二氧化碳和氮气的含量超过98%。
8. 适居性
由于缺乏表面积以及从核心发出的强烈热量和辐射,恒星不适合居住。还有一些不适合居住的行星,它们具有极端温度、缺乏可呼吸的空气或有毒环境。有些行星,例如地球,可以支持生命存在。
9.温度
恒星非常热,而行星的温度相对较低。但也有奇怪的案例。 例如,2017年,科学家发现了KELT-9b,一颗“表面”温度超过4000°C的行星,几乎和我们的太阳一样热。KELT-9b之所以这么热,是因为它的恒星很热,而且该行星离它很近。
10. 宇宙中的数字
在宇宙中,行星比恒星更常见。最有可能的是,行星总数超过恒星数量100到100,000陪。更令人惊讶的是,银河系中的流浪行星(不围绕任何恒星运行的行星)数量可能更多。
如何区分天空中的行星和星星?
现在您知道了太空中恒星和行星之间的区别,是时候解决一些实际问题了。从地球表面看,恒星和行星看起来非常相似;下边有一些线索可以帮助您区分它们。
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查看物体是否闪烁。如果是闪烁,那就是恒星;如果它以恒定的亮度发光,它就是一颗行星。
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比较视亮度。您在天空中看到的最亮的点很可能是金星,它的星等从-3到-4.9不等。最亮的恒星天狼星的星等为-1.46。木星,有时甚至火星,也比恒星更亮。
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在黄道附近寻找行星。黄道代表太阳在天空中的可见路径。由于所有行星的轨道或多或少都在同一平面上,因此它们都与我们天空中的太阳穿过相同的星座,就是黄道星座。所以不要指望在大熊座或麒麟座中看到行星。请在黄道星座中寻找行星!
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查看颜色。每个行星都有自己的颜色,它将帮助您确定您正在观看的是什么行星。虽然恒星也有颜色,但行星的颜色更为突出。金星是白色的,木星和土星 是黄色的,火星是红色的。水星的颜色很难确定,因为这颗行星太暗了。天王星的颜色没有望远镜是无法确定的。海王星在没有望远镜的情况下根本看不到。
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使用Star Walk 2或Sky Tonight等观星APP。如果您在天空中看到一个亮点,不确定它是恒星还是行星,就拿出您的手机,对准天空,观星APP将解决您的疑惑。
总结
行星和恒星之间的主要区别在于恒星产生自己的光和热。这就是为什么我们甚至可以用肉眼看到它们,而太阳系外的行星是看不见的。在地球上,您可以通过物体是否闪烁、并它的颜色和位置来区分行星和恒星。