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土卫六当作卫星,天然气储量却是地球的上百倍,点燃会如何样?

时间:2024-01-10来源:网络作者:小白

天然气的主要性就不多说了,根据英国石油公司 BP公布的统计数据显示,2019年全球天然气已探明储量约为190万亿立方米 19万立方千米,其中储量最丰富的地区便是西伯利亚。

不过这点储量与太阳系内的另一颗星球土卫六上的天然气储量相比,就是小巫见大巫了。

根据科学家的估计,土卫六上的天然气储量是地球的上百倍。

土卫六作为卫星,天然气储量却是地球的上百倍,点燃会怎么样?

土卫六是土星的卫星,又叫做泰坦星。

荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯于1655年3月25日发现了土卫六,它是人们在太阳系内继木星的四颗伽利略卫星后发现的第一颗卫星。

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当作卫星,你可能认为它很小,实际上它真的巨大。

土卫六是太阳系中第二大的卫星,质量和体积仅次于木卫三。

土卫六的质量是月球的1.8倍,地球的1/45;体积是月球的3.2倍,相当于地球体积的1/15。

它的直径为5151公里,比太阳系内八大行星中最小的水星还大了135公里。

土卫六的母星土星也巨大,质量和体积仅次于木星,是太阳系中第二大的行星,质量是地球的95倍。

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地球与太阳的平均距离约为1.5亿公里,而土卫六距离地球最近时12.7亿公里,最远时15.7亿公里,以30万千米每秒的光速飞行,一个来回至少需要2.4个小时,然而人类目前发射的飞行速度最快的探测器还不到光速的万分之一,从地球飞到土卫六,得耗时数年。

1997年,人类发射了首个专门探测土星的探测器——卡西尼号,卡西尼号还携带了一个着陆器——惠更斯号。

2005年1月14日,惠更斯号成功登陆土卫六,成为第一个登陆土卫六的探测器。

2017年,卡西尼号探测器完成了自己的使命,科学家们让它烧毁在了土星大气中。

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土卫六上甲烷极丰富

根据探测器传回的数据,科学家们发现,土卫六上存在大量的甲烷。

天然气,俗称沼气,是多种可燃性气体的混合物,重要由甲烷组成。

至于土卫六上的这些甲烷是怎么来的,目前科学家们也不清楚。

甲烷在室温条件下是气体,但土卫六距离太阳十分遥远,其表面平均温度大约为零下179摄氏度,这已经低于甲烷的沸点 零下162摄氏度,因此,土卫六上的甲烷基本上是以液态存在的。

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与地球不同,土卫六上坚固的表面不是岩石,而是水冰。

这些液态甲烷在土卫六的水冰基层低洼处汇聚,形成了大大小小的湖泊,例如安大略湖、克拉肯海、蓬加海、丽姬娅海等。

其中,克拉肯海面积大约40万平方公里,比地球上的里海还要大;丽姬亚海面积大约13万平方公里,比我国的渤海还要大。

这些湖泊中重要就是液态甲烷,其次还有少量的乙烷等烃类有机物 烃是碳氢化合物。

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卡西尼号探测器曾利用其搭载的雷达测高仪对克拉肯海进行扫描,发现克拉肯海最深处在300米以上。

若以100米的平均深度计算,克拉肯海所蕴含的天然气储量就高达4万立方千米。

土卫六的表面积大约8,000万平方公里,拥有数量众多的甲烷湖,并且表面还有流淌着液态甲烷等液态烃的河流,这意味着土卫六上的天然气储量可能是地球天然气储量的上百倍。

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土卫六还是太阳系内唯一拥有完整大气层的卫星,大气成分重要是氮气以及少量的甲烷等气体。

土卫六上的大气厚度是地球大气的11倍,尽管重力只有地球的1/7,大气压却是地球的1.5倍。

土卫六上也存在降雨现象,只不过降下的不是水,而是液态甲烷等。

土卫六表面虽然没有液态水,只有液态甲烷,但科学家猜测其冰层下方或许存在液态水层。

由于土卫六在某些方面与地球很相似,再加上存在大量的有机物,因此科学家们猜测土卫六上面或许存在比较基础的生命。

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土卫六上面的甲烷点燃会如何样?

土卫六上的天然气储量如此丰富,确实非常吸引人。

但要想把它们运回地球,技术上是可以办到的,现实却完全没有必要,不仅是因为距离太远了,更重要的是完全不划算。

况且当人类有这能力时,早就使用其它能源了。

运不回来!土卫六上如此寒冷,有网友突发奇想,想把土卫六上的这些液态甲烷点燃,让土卫六变得暖和些。

这可不是只需用一根火柴的事儿,因为燃烧需要氧化剂,土卫六上并没有氧气,也没有其它可以与甲烷发生氧化反应的氧化剂。

这一点同木星很类似,木星上存在大量的氢,氢和甲烷一样也是易燃物,不过由于同样没有氧化剂,木星上的氢也不能够被点燃。

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就算甲烷被点燃,土卫六也不会变温暖,因为它距离太阳实在太远了,燃烧所产生的热量也只会融化一部分土卫六表面的冰层,温度很快就会下降。

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甲烷会爆炸,只不过发生爆炸是有条件的,当甲烷与空气混合后的浓度达到爆炸极限,遇火才干引发爆炸。

用体积分数表示,甲烷的爆炸极限为4.9%~16% 低于下限不燃烧,高于上限安静燃烧,其中爆炸极限最剧烈的浓度约为9.5%。

也就是说,要想让土星六上的甲烷发生爆炸,上面的氧化剂浓度就必须满足这个条件。

但就算能够发生爆炸,那点能量也无法将土卫六炸毁。

好了,就说到这儿,关注我,咱们下次见。

太阳系中的固态行星、气态行星是怎么形成的?

石球和气球是我们对太阳系行星的形象称呼,其实它们分别代表的是固态行星和气态行星。之所以会有固态和气态的区别,直接的原因就是距离太阳的不同距离所致,它们的形成历史与太阳系早期的状况和发展演化过程密不可分。星云物质星云是宇宙间除了恒星和行星外,最常见的一种天体物质组成形态,如果从相关的宇宙照片可以看出,它们的形状千变万化,虚无缥缈,组成了一幅幅美观而又优美的宇宙背景画面。从组成来看,星云是由大量的星际尘埃、氢气、氦气和其它一些电离气体构成,也就是其中充满着微小的固态物质和轻气体。虽然看上去“浓烟滚滚”,实质上这些星云物质的含量比较稀薄,密度非常低,我们之所以能够看到它们,一方面是在非常大的空间尺度上去观察;另一方面是在星云物质之外的物质浓度更低,在恒星光线作为背景下,比较容易看到它们与周围更加空洞的空间的反差。关于星云物质的来源,目前天文界比较主流的观点认为,它们的来源包括三个方面:一是宇宙大爆炸释放出的大量星际物质构成了星云主要物质来源。当宇宙大爆炸发生之后,从中释放的原生物质,如氢核和氦核则在宇宙中均匀分布,由于它们之间的引力非常微弱,还远远不能克服宇宙向外扩散的膨胀压力和辐射压,无法汇聚在一起,但是奠定了所有宇宙所有星体和物质形成的基础,包括星云。二是宇宙的逐渐冷却使星云物质慢慢聚集。宇宙中由大爆炸之后一段时间内的背景辐射是以高能辐射为主,随着宇宙空间在大爆炸能量的推动下逐渐膨胀以后,整体温度也在不断下降,这种高能辐射就会逐渐变为微波背景辐射。氢核和氦核在此情况下,拥有了相应的原子,之间的引力也慢慢地超过膨胀压力和辐射压,在原子相互引力的作用下开始形成许多物质密度较高的区域,原始星云因此而产生。三是在恒星的发展演化过程中不断积累形成的。恒星在生命周期的晚期,都会在辐射压的作用下发生膨胀,然后又在内核引力作用下发生塌缩,在塌缩过程中,有一些外围物质会继续向外膨胀,形成气壳,构成了恒星周边区域的星云物质。当恒星相继经历白矮星、黑矮星直至消失之后,这些星云物质被保留了下来。太阳的形成太阳是宇宙中再普通不过的一类恒星了,但是它的形成和演化过程与其它恒生的产生却是基本一致的,离不开上述星云物质的孕育。在太阳还没有形成之前,其所在的空间区域内,分布着众多由气体和星际尘埃所组成的星云物质,这些星云物质的浓度相对较高。据科学家们推测,这些较为浓密的星云物质,有很大的可能是在此处的“上一任”恒星生命结束之时残留下来的,恒星的残骸以及最后喷射出来的物质,加上此前在恒星引力作用下围绕着恒星运转的众多气体和微小颗粒共同组成这块“生命的摇篮”。这些浓密的星云物质,在50多亿年受到外界恒星引力波动的影响下(科学家们推测受到较近区域超新星爆发的影响面较大),组成物质之间开始进行着持续不断地碰撞,使得某些区域的星际物质浓度变得更大,于是形成了质量相对较大的若干核心区域,其中在太阳所在位置,这个区域的空间大小和互相碰撞聚合的物质规模非常大,然后在万有引力和动量守恒定律的支配下,周围更多的气体物质和星际尘埃一部分被吸入这个核心区域,中心质量越来越大,一部分围绕着这个核运转,随时在中心质量增大的过程中,被持续吸进中心区域,在此过程中,不断的碰撞使得核心的温度缓慢升高,形成了太阳的“胚胎”。当太阳“胚胎”核心区域的温度上升到1000万摄氏度时,便会激发其中组成物质氢的核聚变反应,两个氢原子中的四个质子和中子聚合成一个氦原子,同时释放两个正电子,在此过程中,由于质量发生了一定程度的亏损,从而释放出大量的能量,真正意义上的恒星就此诞生,为整个恒星系注入了源源不断的能量来源。行星的形成在太阳形成的同时,其周围一定范围之内的区域,其实也在进行着和太阳形成早期一样的星云物质聚合过程,在太阳系内,应该是形成了众多那样的“核心区域”,都有着较大的质量,都有着许多星际物质围绕其运行的情况。只不过太阳那个核心区域太大了,所吸引的星云物质占据了极大的比重,相对来说,其它区域的“核心区域”规模就小很多。虽然这些核心区域规模较小,但也持续不断地发生着星际物质的碰撞和聚合的过程,中心温度也越来越高,而且一些核心区域也在引力的作用下进行着“零存整取”,互相之间也有几率相互碰撞和整合,于是逐渐在太阳这个绝对核心的周围,形成了若干个规模相对较大的核心区域,在引基础上产生了温度很高、密度很大的固态行星体,这些固态行星又慢慢演化为各个行星的固态内核。之所以会最后形成不同类型的行星,原因在于固态内核形成之后,依靠万有引力所吸引周围星际物质的不同所致。刚才提到了,虽然太阳形成的时候,其核心规模很大,所吸引区域星云物质的占比极大,但是在太阳系这一大片区域之内,仍然有一些星云物质没有被其引力所捕获,而是围绕着太阳作周期性的运转,这些星云物质成为了其它行星形成以及壮大的物质基础。太阳诞生以后,由于核聚变反应,向外释放着大量的光和热,其中就包含着以大量带电粒子所组成的高速粒子流,它们以每秒200-800公里的速度向外辐射运动,这些等离子流被我们形象地称为“太阳风”。在太阳风的“吹拂”下,氢、氦等质量较轻的气体被送到距离太阳较远的地方,于是在太阳系外围的那些行星固态内核,从星际空间中所捕获到的物质,后期都是以气体为主,于是形成了浓厚的大气层,继而在巨大气压的作用下,下部的气态物质被压缩成液态,表面呈现气态,气态行星就这样形成了。而在距离太阳较近的轨道,那些行星的固态内核只能吸引较重的一些元素,逐渐聚合成固态行星。总结一下在一个恒星系统中,其行星和恒星基本上是在同一个时间段内形成的。无论是气态行星还是固态行星,它们的起点相同,但过程不尽一致,气态行星的形成,依靠的主要是太阳风的力量,将没有被恒星所吸入的较轻物质中吹到了较远的轨道,然后再凭借行星内核万有引力的努力,将这些较轻的气体吸到了自己的怀抱,从而不断发展和壮大自己的力量,这也是为何在一个恒星系统中,气态行星都是在距离恒星很远的轨道上形成的根本原因。

宇宙中5颗奇特的系外行星,其表面的恶劣程度难以想象!

在我们的太阳系中一共有八颗行星围绕着太阳旋转,其中内侧四颗为岩石行星,外侧四颗为气态行星,不过行星并非是太阳独有,在宇宙中几乎每一颗恒星都拥有自己的行星,而这些行星被天文学家们称为系外行星。到目前为止,天文学家通过望远镜已经在宇宙中发现了超过5000多颗系外行星,而且在这数千颗系外行星中,还存在着远超出我们想象的奇特世界, 如有些行星的表面会下玻璃雨。有的会上演冰火两重天, 有的甚至还会逃离母星的控制,成为流浪行星,而今天便带你了解宇宙中奇特的5颗系外行星。1.HR 5183b行星HR 5183b行星是一颗气态巨行星,它距离我们大约为100光年,质量是木星的三倍,当时天文学家在发现它后,曾表示从未见过如此奇特的系外行星,因为它拥有奇怪的蛋形轨道,并且具有极高的偏心率,假如我们将他想象成太阳系的木星,那么其最远轨道能够达到海王星之外,可以想象到他的奇特之处。2.WASP-76bWASP-76b行星位于双鱼座方向,距离我们地球大约为630光年,他是一个绕着F型主序星运行的气态巨行星,其质量大约是木星的0.92倍,半径为木星的1.83倍,而它之所以独特是因为在它的表面会下铁雨,由于距离母恒星非常近,已经被潮汐锁定,因此它的一面总是朝向恒星,其白天温度高达2500C,以至于该行星上的铁元素都熔化成了气体。这些铁蒸气被强风吹到较冷的区域,并凝结成液滴形成铁雨。3.HD189733bHD189733b是一颗距离地球约63光年的系气态巨行星,质量比木星还要大13%,在2008年,天文学家通过偏振测量法测定,发现HD189733b的蓝色波段反照率高于红色,这意味着他看起来是一个美丽的蓝色星球。不过HD189733b虽然呈现出蓝色但并不是海洋,因为HD189733b表面温度极高,天文学家经过进一步分析发现,在它的大气层中富含硅酸盐,而这些硅酸盐在高温下熔化,然后形成了玻璃雨。这些玻璃雨在风速高达9000公里/小时的超音速风中呈弧形落下。4.开普勒10b开普勒-10b是开普勒望远镜发现被确认的第一颗岩质系外行星,距离地球大约为564光年,质量是地球的3.2倍左右,假如你能够置身于该行星表面会发现他这里如同地狱一般,由于距离主恒星非常之近,只有太阳至水星距离的20分之一,因此表面温度高达1300C,而在如此高温下,开普勒-10b上的铁和硅酸盐都成了熔岩状态,从而形成巨大的熔岩海洋。同时在强风的携带中,还会下熔岩金属雨5.流浪行星我们知道几乎每个行星都是围绕其母恒星运行,但在宇宙中也有特例。有些行星可能由于某种原因会逃离母恒星的引力控制,独自在寒冷的黑暗空间中徘徊。而这些行星被称为流浪行星,比如CFBDSIR2149便是一颗被恒星抛出的流浪行星。它的体积是木星的7倍,表面温度约为400摄氏度,是一颗只有5000万至1.2亿年历史的年轻行星,不过他是何种原因被抛出原来的行星系统,我们还不得而知!以上便是5个奇特的系外行星,看完不禁令人惊叹宇宙的奇妙和多样性。那么你觉得以上哪个最奇特呢,欢迎在下方评论留言!
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