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一个一光年直径的星球是个什么样的世界

 广州玉 2020-05-20

在很多的科幻作品,以及一些其他作品当中,光年都是一个频繁出现的词;甚至可以说这些年来这个词都已经快被用烂了。

首先要理解一个误区,“年”虽然是一个时间单位,但是“光年”却并非是时间单位,它是一个长度单位;正确的解释是“光在真空中前进一年的距离”。

那么我们先来了解一下,光前真空中进一年的距离到底是多长。

光的速度约为每秒 30万千米(每秒299,792,458米),一年的时间是31536000秒;根据距离=速度X时间,可以得出1光年为9,460,730,472,580,800米,约为9万4千6百零7亿公里。

通常意义上我们所理解的星球都是行星,就是类似于地球这样的星体。

也就是说这一个行星的直径是9.4607万亿公里,体积是443.37217651775立方亿公里。

对于这一连串的数字大伙肯定没有什么概念。

为了加强这个天文数字的概念,我们可以来看几张对比图。

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人和汽车的大小比对

一个成年人的平均身高约为170cm,一辆家用轿车的平均车长约为4米。

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这是我们的伟大母亲

一个拥有960万平方公里,东西相距约5000公里的伟大国度。

就东西相距的距离,可以并排放下125万辆家用轿车;车辆以八十公里每小时的速度开,就算直线距离想要自东向西穿越也要62.5个小时,两天零15个小时。

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地球,一个直径为12756KM的球体

然后是我们的地球,直径是我们祖国母亲东西相距的2.5倍左右;一个赤道直径为12756公里的巨大球体。

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太阳与地球的大小对比

一个直径为1392000公里的巨大球体,直径距离上可以并排放下11.34个地球;如果当初用体积计算,它可以放下1303536个地球还有余;约130万个地球。

太阳很大了吧,但是在宇宙中并非如此。光从太阳的一头到另外一头,用时不到5秒。

来看看更大的。

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恒星尺寸比较图

现在北半球夜空最亮的恒星大角星(曾经是天狼星)。直径是29232000千米太阳的21倍,体积是太阳的38792倍。但是光从一头到另一头,依旧只需要97秒,即1分钟零37秒。

最亮的是大角星,那最大的呢?

我们已知最大的恒星是盾牌座UY,但是它的尺寸过大,与大角星的比对是这样的

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所以我们来对比一下其他的恒星,加深了解。

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让我们来详细了解一下这个最大的恒星究竟有多大:盾牌座 UY 的半径约为 755 R⊙,如果将盾牌座 UY 放在太阳系的中心,它的表面将接近木星轨道(半径约为 5.204267 AU,约等于 7.785472 × 10^8 km)。光环绕这颗恒星的赤道一周需时 3 ~ 4 h,而光环绕太阳赤道一周仅需时 14.5 s。这颗恒星能容纳约 1.8 × 10^9个太阳,即约 2.34 × 10^15 个地球。

但是这么大的一个恒星,光从它的一头到另一头也只需要86分钟30秒,即1小时26分钟30秒。

还有比盾牌座UY更加好衡量亿光年大小的吗?

有,而且我们很熟悉,那就是我们的太阳系。

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太阳系

这是我们的太阳系,太阳与地球的平均距离为149598000千米,光从太阳到达地球的时间是498.66秒即8分钟又18秒。这个距离就是一个天文单位。

很多时候,我们把柯伊伯带当成是太阳系的边界。不过这里所说的并不是太阳到柯伊伯带的距离,这个距离也就只有约30个天文单位,光抵达柯伊伯带也只需要约250分钟左右,即3小时零10分钟。远远达不到一光年的大小。

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那么所说的太阳系中可以用光年描述的究竟是什么,它就是奥尔特云。

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蓝色小方框就是柯伊伯带范围

奥尔特云(Oort Cloud)是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50000~100000个天文单位,直径差不多为1-2光年,即太阳与比邻星距离的四分之一。

这里所说的比邻星就是大刘笔下三体星人的故乡,距离太远4.2光年。

知道大小之后,假设真的有这么一个直径一光年的行星,它在星系中的表现就是如下图这样的。

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一个红圈大致就是一光年

开头就说过,通常意义上对于星球的理解就是类地行星;所以这个一光年直径的星球应该也是一样类地。

也许会有人觉得这么大的一个类地星球,上面的世界一定非常精彩吧,肯定有各种千奇百怪的东西存在;甚至就算是出现魔法文明、修仙文明都不足为奇;而且我们那些玄幻小说中的世界,不就是这么无比巨大吗?!

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也可能有人会说上面的各种东西都很矮小,各式各样的事物都很重,因为引力巨大。

可是要让实际上大伙可能要失望了。

我们一点点论证,为什么说会失望;如果是类地行星的话,那么就当它的密度也和地球差不多好了。

前面我们计算过这一个行星的直径是9.4607万亿公里,体积是443.37217651775立方亿公里。地球的密度是5507.85千克每立方米。

经过单位换算及公司m=pv可以得出这个星球的质量将是2.442×10^39千克;而我们太阳的质量也就只有1.9891×10³⁰ 千克;这个星体的质量将是太阳的12.27亿倍。

恒星之所以能够长久存在是因为释放的辐射与内部的引力抵消了;而这么大的一个行星并没有辐射能量出来。

而一个星体只要大于太阳质量的几十倍就能够坍缩成一个黑洞。

所以一个直径一光年的行星,不会有特殊的事物出现,它最直接的结果就是坍塌成为黑洞。

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