|
【王卓骁的回答(18票)】: 1. 首先从现今行星形成理论来说。 不是给个气体盘，它就形成，无数的细节都很重要，比如气态巨行星，在形成一个固态之后，如何吸积气体，为什么吸积气体，吸积什么气体，在哪吸积？ 要从更详细的行星形成理论来看问题：这个大质量（数十地球质量）的岩石行星是否能形成。 原行星盘里的质量约为恒星质量的1%，类比太阳系，木星是太阳质量的1‰。 原行星盘形成时拥有毫米集的尘埃可以在气体里减速，相互粘合指导km量级。[一百万年] 当km量级的星子形成之后，相对速度可以小于碰撞体的逃逸速度，他们就可以碰撞长大。但是直到1000km量级时，潮汐力会撕碎靠近的质量并散射离开，或者碰撞之后散射以致于固体质量长大的效率开始降低，对于类太阳恒星，这样固态内核最多只可以长到10个地球质量（大约3倍地球半径）。[数百万年] 当长大到1000 km量级，吸积周围气体盘里气体的效率就开始显著提升，但是气体进入原行星周围会被加热，所以降温效率决定了吸积气体的多少。雪线之外的核，可以吸积更多的气体，越靠近恒星，恒星紫外线也会加热电离吹走行星周围的气体。[千万年] 所以，质量限制让岩石行星不会超过数十倍地球质量（有几个例外HD 149026b，这就是科学，等待继续观测和理论修正），长大到木星质量是吸积了足够的气体而形成的。和目前数千颗系外行星的观测结果：超级地球普遍存在非常吻合。 2. 在大质量恒星周围 大质量恒星（O, B型这类数十倍到上百倍太阳质量）周围原行星盘的质量相应也增加了，增大了以上各个过程的效率。此时可能能够形成上千倍岩石行星。但是OB型星并不多。。也就是太阳数量的百分之一吧 3. 白矮星退化 一个双星系统，当都演化到致密天体的时候，比如一颗白矮星一颗中子星，白矮星可以继续损失质量被中子星吸积，退化到木星质量大小。比如：PSR J1719-1438 b。 【Mandelbrot的回答(144票)】: 理论上像木星一样大的类地行星是可以稳定存在的，但是问题是在自然条件下产生这样一颗行星的概率太小了。 地球的密度是木星的4倍（5.51/1.33），一颗像木星那么大的类地行星的质量就是木星质量的4倍。考虑到其内部的巨大压力对物质有一定的压缩作用，估计最多不会超过木星质量的8倍，太阳质量的0.008倍。 和地球一样，这颗行星的主要元素组成是氧，硅，铁等。要让氧进行核聚变，需要9倍太阳质量。所以，它不会变成一颗恒星。要让它收缩称为一颗白矮星，它需要拥有0.17倍太阳质量（这是目前发现的最小白矮星质量），所以，它也不会变成白矮星。总之，它就是一颗稳定的巨大的岩质行星。 但是，宇宙中现有的元素以氢和氦为主，其他的重元素太少了。在行星形成的早期阶段，重元素大致均匀的分布在原始星云中。在星云收缩的过程中，大多数重元素都会向中心集中，落入恒星中去。剩下的可以用来制造行星的重元素就更少了。在任何区域，都不会有足够多的重元素可以凝聚成一颗如此巨大的岩质行星。 木星之所以如此庞大，是因为它恰好出生在太阳系的黄金地段——雪线之外。它同样也是从一颗岩质行星开始，以集聚重元素尘埃起家的。然而，在它的位置，距离太阳足够远，水可以以固态存在。这样，它就有了足够的材料，在短短3百万年内增长到4倍地球质量。这个质量让它有了足够的引力去吸引最为丰富的氢和氦，然后一跃成为行星中的老大。 行星的轨道并不是一成不变的。从上亿年的时间尺度上来看，行星会在不同轨道上迁移。同时可能会碰撞，合并。如果木星和其他行星合并，可以得到更多的重元素。不过，即使木星把太阳系的所有行星都吃光，得到的岩石和金属也远远达不到问题的要求。但是，在一个规模更大，物质更加丰富的恒星系中，通过行星的合并，倒是有可能形成这样一颗行星的。也许，这颗行星的岩质内核就有现在的木星这么大。当然，这颗行星是一颗气态巨行星，仍然达不到问题的要求。 我们可以继续设想，这颗行星可以通过轨道迁移，来到距离恒星很近的地方，变成一颗“热木星”（Hot Jupiter）。在这个位置，强烈的恒星风和辐射会逐渐剥去行星的大气和外层物质，露出里面的岩质内核。这样，我们就得到了一颗像木星这么大的类地行星。 【张浩的回答(8票)】: 质量比地球大N倍，压缩程度肯定远高于地球，所以密度也比地球高多了。 如果质量和木星相当的话，体积一定比木星小得多；体积和木星相当的话，那质量就比木星大多了。 这样一颗行星表面的重力加速度比木星还要大很多，必然会大量吸积氢气，然后就会变得和木星类似了。除非它所处的位置极度缺乏氢气和其他气体。即使如此，表面的少量大气也会有极高的大气压，导致大气下层变成超临界流体。 别的有空再慢慢脑补。。。 【DK董事长的回答(1票)】: 已经存在了，正确的物理定律都是在一定范围内满足事实的。 【韦军梓的回答(2票)】: 浩瀚宇宙，大型类地行星应该一定是存在的，只不过并不一定宜居，至少不适合我们这种碳基生命血肉之躯。。没准硅基生命会适合？引力太大了。 【StarBIRD的回答(0票)】: How Big Do Planets Get? 里面引用某博士后导师 Dr. Sean Raymond 的说法： “The largest “terrestrial” planet is generally considered the one before you get too thick of an atmosphere, which happens at about 5-10 Earth masses (something like 2 Earth radii). Those planets are more Earth-like than Neptune-like.”最大的“类地”行星基本上认为质量会是地球的5~10倍，半径2倍，有一个远厚于地球的大气层 言外之意，大概是说超过这个范围的岩石行星，整体属性上会表现得更像海王星的岩石态核了 原文地址:知乎 |
|
|
