恆星和行星的主要區別

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恆星和行星都是質量巨大、體積龐大且呈球形的天體,從地球上用肉眼觀察時,它們看起來幾乎一模一樣。然而,它們是完全不同的天體。它們有什麼不同?讓我們一起來看看!

恆星和行星的主要區別是什麼?

恆星與行星:它們的光來自哪裏
恆星通過氫核聚變產生自己的可見光。行星無法產生自己的光,只能反射恆星光。不過,它們確實會通過自身熱量發出熱紅外輻射。

主要區別在於,恆星會產生自己的光和熱,這主要²是通過其核心中的核聚變實現的。這個過程會釋放巨大的能量,包括可見光和其他形式的電磁輻射,使我們能夠在極其遙遠的距離看到恆星。

相比之下,行星不會產生自己的可見光,也不會持續進行核聚變(不過,它們確實會通過自身內部熱量發出熱紅外輻射)。行星之所以可見,主要是因爲它們反射母恆星的光。這就是爲什麼我們能用肉眼看到恆星,卻看不到系外行星¹:像太陽這樣的恆星,其亮度可能比繞它運行的行星所反射的光亮十億倍

¹簡單來說,系外行星是太陽系以外的行星。

²也有例外,例如白矮星(“死亡”的恆星),它們會通過餘熱發光。

內容

恆星和行星的區別

恆星是一個由高溫氣體(主要是氫和氦)及等離子體組成的巨大球體,通過核聚變產生能量。太陽是距離地球最近的恆星。

行星是一個圍繞恆星³運行、體積龐大且接近球形的自然天體。它主導自己的軌道,並清除附近所有大小相近的天體。行星無法通過氫核聚變產生能量。

³流浪行星是一個例外。

除了能否產生光和熱之外,恆星和行星之間還有其他區別。想快速查看直觀總結?請查看我們的信息圖:恆星與行星

1. 起源

恆星由巨大的氣體和塵埃雲形成。這些雲在引力作用下坍縮並升溫,在覈心中點燃核聚變。在這個過程中,氫原子核經過一系列反應融合,最終將四個質子轉化爲一個氦-4原子核,並釋放出巨大的能量,使恆星發光

行星由恆星周圍未參與恆星形成的剩餘物質形成——塵埃和氣體顆粒相互碰撞,逐漸聚集成更大的天體。

2. 組成

大多數已知恆星主要由氫和氦組成。行星則包括岩石行星、氣態巨行星和冰巨行星,以及在其他恆星周圍發現的許多中間類型。

3. 軌道

恆星不會圍繞行星運行,但行星通常會圍繞恆星運行。不過,也有例外,例如流浪行星(或自由漂浮行星)。它們不受任何恆星或褐矮星的引力束縛,而是獨自在太空中漫遊。沒錯,這確實可能發生!有理論認爲,就連我們的太陽過去也可能擁有更多行星。當多個大型行星爭奪同一顆恆星周圍的位置時,一些行星會變成“流浪行星”,最終被競爭者踢出這個恆星系統。另一些行星則可能通過小型氣體雲的坍縮獨立形成。

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4. 質量

恆星的質量總是大於行星。如果一顆氣態行星的質量增加到與恆星相當,它很可能會變成恆星。至於岩石行星,目前還沒有發現任何質量接近恆星的岩石行星。

在行星和恆星之間,還有褐矮星——這類天體通常被稱爲“失敗的恆星”。它們像恆星一樣形成,質量也可能足以短暫進行氘聚變(和恆星一樣),但無法持續進行真正恆星賴以發光的氫核聚變。褐矮星的質量通常是木星的13至80倍。因此,一顆氣態巨行星在成爲低質量恆星之前,必須先跨越褐矮星的質量範圍。

5. 直徑

通常,恆星的直徑大於行星。不過,也有例外,例如白矮星。它們是曾經像太陽一樣、後來死亡的恆星殘骸:恆星拋出外層,只留下核心。這個核心的大小僅與地球相近。如果這顆恆星死亡前有比地球更大的行星圍繞它運行,那麼其中一些可能會倖存下來,於是就會出現比恆星更大的行星。

6. 溫度

恆星的溫度極高,而行星的溫度相對較低。不過,也有一些奇特的情況。例如,2017年,科學家發現了KELT-9b——一顆“表面”溫度超過4,000°C的行星,幾乎和太陽一樣熱。KELT-9b之所以如此熾熱,是因爲它距離一顆異常高溫的A型恆星非常近。

7. 大氣層

恆星的大氣層主要由高溫氣體和等離子體組成。另一方面,行星大氣層的組成和密度各不相同。例如,地球乾燥大氣中含有78%的氮和21%的氧。金星大氣主要由二氧化碳構成,並含有百分之幾的氮;火星則擁有稀薄的大氣層,主要由二氧化碳組成,其次是氮和氬。

8. 宜居性

由於恆星核心產生的極端高溫和輻射,以及缺乏固體表面,我們所知的生命無法在恆星上生存。許多行星同樣不適宜生命存在——它們可能溫度極端、缺乏可呼吸的空氣,或擁有有毒環境。但我們本身就是一個鮮活的例子,證明像地球這樣的某些行星可以支持生命。

你是否想過地球以外是否存在生命?我們的信息圖可以幫助你輕鬆探索這種可能性。通過圖片進一步瞭解宇宙中的生命

9. 壽命

只要沒有被摧毀或捕獲,行星就能長期穩定存在;而恆星則擁有從誕生到死亡的明確生命週期。這個週期取決於恆星的質量——質量越大,壽命越短。例如,質量最大的恆星可能僅在幾百萬年後就會死亡,而類似太陽的恆星則可以生存約100億年。

10. 宇宙中的數量

在我們的宇宙中,行星的數量多於恆星。據估計,僅在銀河系中,行星總數(包括流浪行星)就可能是恆星數量的100至100,000倍

行星能變成恆星嗎?

如果一顆行星只差一個條件就能成爲恆星,它有機會真正變成恆星嗎?理論上可以。如果一顆行星獲得足夠的質量,它就會受到壓縮並升溫,從而引發核聚變反應,最終可能變成恆星。要讓這顆假想行星轉變爲恆星,它必須主要由氫組成。這是啓動將氫轉化爲氦的核聚變過程所必需的條件。

讓我們以主要由氫組成的木星爲例。它的質量爲1.898 × 10²⁷千克,而太陽的質量爲1.989 × 10³⁰千克。因此,木星的質量大約只有太陽的千分之一。換句話說,要把木星變成一顆類似太陽的恆星,我們必須讓1,000顆木星相撞併合並。找不到一千顆木星?沒關係!有些恆星的質量比太陽小:如果將相當於太陽總質量約7.5%的物質聚集在一起,就能形成一顆紅矮星。爲此,我們只需要讓80顆木星相撞併合並。

因此,理論上確實可以把一顆行星變成恆星,但這需要一系列規模巨大的碰撞。誰知道呢,也許此刻在浩瀚宇宙的某個角落,這種事情正在發生。

如何在天空中區分行星和恆星

現在你已經瞭解了太空中恆星和行星的區別,是時候解決一些更貼近實際的問題了。從地球表面看,恆星和行星非常相似;以下是一些幫助你區分它們的線索。

如何在天空中區分恆星和行星
有一些技巧可以幫助你在天空中區分恆星和行星,但最可靠的方法是使用光學設備或觀星應用

1. 查看它是否閃爍

恆星通常閃爍得更明顯,而行星往往發出更加穩定的光。

遙遠的恆星實際上是一個點光源,因此地球大氣中的湍流會迅速改變它的視亮度和位置。行星距離我們足夠近,能呈現出微小的圓盤,即使這些圓盤小到肉眼無法分辨。光線從圓盤上的多個點到達,因此大氣波動的影響往往會相互平均。

這只是一條線索,並不是絕對規律。靠近地平線的行星可能會強烈閃爍,因爲它的光需要穿過更多湍流空氣。高懸天空的明亮恆星則可能看起來相對穩定。請閱讀我們的指南,進一步瞭解恆星爲什麼會閃爍

2. 考慮亮度

如果金星可見,它就是天空中最亮的星狀天體。它的星等在−3等至−4.9等之間變化,而最亮的恆星天狼星的星等爲−1.46等。不過,由於金星始終離太陽相對較近,它會出現在傍晚或清晨的天空中,而不是深夜。

木星同樣異常明亮,在金星不可見時,它通常是天空中最醒目的天體。火星在接近對沖時可能比大多數恆星更亮,但在其他時間會暗得多。與此同時,水星有時也會很明亮,但它總是出現在晨昏時分。

3. 尋找黃道附近的天體

黃道代表太陽在天空中的可見路徑。由於所有行星的軌道大致位於同一平面,它們在我們的天空中都會穿過與太陽基本相同的星座——即黃道星座

因此,不要期待在大熊座或麒麟座看到行星。請在黃道星座內部或附近尋找行星。

4. 觀察顏色

行星的顏色可以幫助你判斷自己正在觀察哪一顆行星。

金星白色木星土星則帶有淡黃色色調。火星很容易通過其微紅色辨認。水星通常呈白色或淡黃色,不過由於它經常出現在明亮晨昏光中的低空,其顏色可能難以分辨。

距離最遠的兩顆行星太暗,無法用肉眼通過顏色辨認。使用雙筒望遠鏡或天文望遠鏡觀察時,天王星可能呈現淡淡的藍綠色。海王星需要光學設備才能看到,通過天文望遠鏡觀察時呈淡藍色。

5. 使用放大設備

如果你有雙筒望遠鏡或天文望遠鏡,可以更仔細地觀察這個天體。即使經過放大,恆星仍然只是光點。不過,有些行星會呈現爲微小的圓盤,並可能顯示出更多細節,例如相位、行星環或衛星。

通過我們的指南瞭解使用雙筒望遠鏡可以觀察什麼:最適合用雙筒望遠鏡觀測的夜空天體

6. 使用觀星應用

使用免費的Star Walk 2應用,快速判斷你看到的是恆星還是行星。只需拿出手機,將它對準天空,應用就能幫你解除疑惑。

恆星和行星的區別:總結

恆星和行星之間的主要區別在於,恆星會產生自己的光,而行星則反射它們所圍繞恆星的光。這就是爲什麼遙遠的恆星可以用肉眼看到,而太陽系以外的行星卻無法用肉眼看到。

從地球上,你可以嘗試通過天體的顏色、在天空中的位置以及閃爍程度來區分行星和恆星。不過,這些線索單獨使用時都不是完全可靠的。識別陌生天體最簡單的方法是使用Star Walk 2,它會根據你的位置顯示該天體是什麼,以及如何在天空中找到它。

Stars VS Planets
恒星和行星有什麽區別?在天空中如何輕松區分它們?這些問題的答案就在我們的信息圖中。
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