我们的宇宙飞船会不小心点燃外星世界的整个大气层吗?

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其他星球的大气中含有大量的氢气或甲烷等气体。一个火箭引擎或零星的火星会不小心点燃整个世界吗?史蒂文·普策/盖蒂图片社

在遥远未来的某一天,来自地球的探险家决定访问木星,太阳系中最大的行星,并探索它的奥秘。在他们的尽头近两年的旅程当他们到达这颗巨大的行星时,它是如此巨大,可以容纳1300多个地球。随着航天器下降,宇航员们惊叹于木星的67颗卫星——数量如此之多,天文学家甚至还没有给它们全部命名。他们惊奇地凝视着这个星球大红斑这是一场巨大的、永久性的飓风般的风暴,思考着这颗行星上棕色、黄色、红色和白色的云层。

但是,当我们虚构的冒险家部署飞船的火箭推进器来减缓他们的下降速度时,可怕的事情发生了。从喷嘴喷出的热量和火焰与木星大气(90%是氢)接触,并将其点燃。很快,木星的天空变成了火海般的地狱。宇航员们意识到他们必须尽快离开那里——他们刚刚不小心点燃了整个行星的大气层。

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不难想象好莱坞有多了不起18新利最新登入电脑特效这会让那场虚构的灾难显得生动。这可能是科幻惊悚片的一个很好的前提;事实上,这个想法已经进入了一集《星际迷航:进取18新利最新登入号》但幸运的是,这在现实生活中永远不会发生。

木星,土星和海王星这是太阳系外的三个巨大的气体巨星,它们的大气层都主要由氢组成。这是一种化学物质,当它在地球上以气体形式存在时,可以爆炸可燃。它也是太阳用作燃料的化学物质。土星最大的卫星土卫六也有甲烷云漂浮在它的大气层中。早在1995年《今日宇宙》作者弗雷泽·凯恩在美国,一些非科学家甚至担心,NASA的伽利略号宇宙飞船可能会引发一场大爆炸,使木星变成太阳系中的第二颗恒星。

如果你需要一个氢可燃性的例子,考虑一下1937年兴登堡号被毁这艘飞艇在试图靠岸时突然变成了地狱,造成37人死亡。虽然这场灾难的确切情况仍不清楚,但2013年调查证据的科学家们提出了这个理论一个泄漏的阀门或断裂的电线导致氢气泄漏到飞船的通风井中,在那里,飞艇经过的暴风雨产生的静电点燃了氢气。

兴登堡号这样的氢爆炸可能发生在地球上,但不会发生在外行星上。

“你说的这种点火是快速氧化,”他解释说瑞德明他是马里兰大学的天文学教授,作为美国宇航局戈达德太空飞行中心的科学家,他一直在研究行星大气层。“外行星的大气中没有足够的游离氧来允许这种情况发生。”

“氧气是关键,”美国宇航局的首席工程师兼任务主任马克·雷曼(Marc Rayman)表示同意黎明的使命,通过电子邮件。当燃料与氧气发生化学反应并释放热量时,就会发生燃烧。木星和土星都有大量的化学燃料,土星的卫星土卫六的大气中也有甲烷。但没有氧气,它们就不会燃烧。相反,他解释说,地球的天空同样不太可能燃烧,因为虽然有大量的氧气,但构成地球大气层大部分的氮并不是一种很好的燃料。

如果有可能点燃木星的大气层,现在很可能已经发生了,因为木星已经被比宇宙飞船大得多、能量更大的物体多次撞击过。作为天文学家菲尔·普莱特指出在美国,这颗行星每年都会受到从地球上可以看到的大物体的撞击。最著名的例子是1994年木星与舒梅克-列维9号彗星的碰撞,这颗彗星被木星强大的引力打破分成一打独立的小块爆炸释放出巨大的能量。

但这些爆炸并没有导致木星的大气层被点燃。

戴明在电子邮件中说:“如果一个物体与木星或土星相撞(例如,1994年SL-9彗星与木星相撞),它将产生高温化学反应和局部压力和加热。”“但这种事件产生的超压力会以冲击波的形式传播,不断膨胀和冷却。因此,如果碰撞前大气层是稳定的,碰撞后就不太可能变得不稳定。”

什么导致木星大气层爆炸需要多少时间?

美国宇航局的雷曼说:“点燃大气层需要为它提供大量它所缺乏的成分,无论是燃料还是氧气。”“考虑到行星的18新利最新登入体积有多大,从一颗典型的甚至是大彗星或小行星这样的小物体中添加的供应在整个大气中只占很小的一部分,这是非常不够的,就像试图用轻轻一吹来煽起一堆巨大的篝火一样。可能会有一些局部燃烧,但很快就会燃烧殆尽,就像兴登堡齐柏林飞艇上的氢气燃烧一样。”

根据凯恩的说法,这基本上需要只有一半的氧气因为木星大气中有氢。不太可能有人能把那么多氧气运到那里去生火。

像这样的事情会发生在我们还没有发现的地方吗?宇宙充满了可能性,但看起来——至少现在——科幻编剧将不得不想出一个更合理的故事情节。

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