超级军网天文学问题：地球形成时那些氢、氦哪去了？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 19:20:46
这个问题初看起来很幼稚。常规说法是太阳、类地行星、类木行星都是从太阳系原始星尘云中形成的，因素具有相同的元素丰度。但是类地行星由于质量小，所以它的氢、氦等挥发性气体元素基本都逃逸了。现在地球的化学元素丰度中氢、氦不值一提，百万分之一以下
太阳系乃至宇宙的元素丰度，按照质量算，氢占75，氦占24%以上。由此可以想到，如果地球形成之初氢、氦还没有逃逸时，原始地球的质量是现在地球质量的多少倍？起码得是两个数量级乘上100倍吧
现在，木星的质量仅仅是地球的318倍。这个问题初看起来很幼稚。常规说法是太阳、类地行星、类木行星都是从太阳系原始星尘云中形成的，因素具有相同的元素丰度。但是类地行星由于质量小，所以它的氢、氦等挥发性气体元素基本都逃逸了。现在地球的化学元素丰度中氢、氦不值一提，百万分之一以下
太阳系乃至宇宙的元素丰度，按照质量算，氢占75，氦占24%以上。由此可以想到，如果地球形成之初氢、氦还没有逃逸时，原始地球的质量是现在地球质量的多少倍？起码得是两个数量级乘上100倍吧
现在，木星的质量仅仅是地球的318倍。
太阳系乃至宇宙的元素丰度，按照质量算，氢占75，氦占24%以上。由此可以想到，如果地球形成之初氢、氦还没有逃逸时，原始地球的质量是现在地球质量的多少倍？起码得是两个数量级乘上100倍吧
现在，木星的质量仅仅是地球的318倍。这个问题初看起来很幼稚。常规说法是太阳、类地行星、类木行星都是从太阳系原始星尘云中形成的，因素具有相同的元素丰度。但是类地行星由于质量小，所以它的氢、氦等挥发性气体元素基本都逃逸了。现在地球的化学元素丰度中氢、氦不值一提，百万分之一以下
太阳系乃至宇宙的元素丰度，按照质量算，氢占75，氦占24%以上。由此可以想到，如果地球形成之初氢、氦还没有逃逸时，原始地球的质量是现在地球质量的多少倍？起码得是两个数量级乘上100倍吧
现在，木星的质量仅仅是地球的318倍。
看不清lz的逻辑。
奥尔特云已经被证实了，是太阳和行星形成时剩下的星云物质。我猜楼主是想问这个。
奥尔特云已经被证实了，是太阳和行星形成时剩下的星云物质。我猜楼主是想问这个。
本来想来尝试解释下的，结果一看没看懂问题，算了，撤退。
一开始也不会太多。
两个因素：
1。同一温度下，越轻的分子速度越快，越难被引力捕捉。所以一开始，地球上氢和氦的丰度就到不了75%和24%。
2。地球所在的内太阳系，温度从一开始就比木星所在的外太阳系要高。所以分子速度更快。
两个因素：
1。同一温度下，越轻的分子速度越快，越难被引力捕捉。所以一开始，地球上氢和氦的丰度就到不了75%和24%。
2。地球所在的内太阳系，温度从一开始就比木星所在的外太阳系要高。所以分子速度更快。
楼主的意思是，按照氢、氦丰度推算，地球形成时的质量可能比现今木星还大，怎么就不是气态巨行星呢？
我觉得木星在形成过成中也是要丢失大量质量的。初始的木星质量要比现有木星质量大很多才能保证有足够的气体留下来。更不用说环境的差异。
我觉得木星在形成过成中也是要丢失大量质量的。初始的木星质量要比现有木星质量大很多才能保证有足够的气体留下来。更不用说环境的差异。
molec 发表于 2011-12-27 14:54
楼主的意思是，按照氢、氦丰度推算，地球形成时的质量可能比现今木星还大，怎么就不是气态巨行星呢？
我 ...
不是的。巨行星在形成后，仍然可以截获太阳风中的氢、氦原子，使自身质量增加。而在内行星区域，因为温度过高，这一过程无法进行。
molec 发表于 2011-12-27 14:54
楼主的意思是，按照氢、氦丰度推算，地球形成时的质量可能比现今木星还大，怎么就不是气态巨行星呢？
我 ...
不是的。巨行星在形成后，仍然可以截获太阳风中的氢、氦原子，使自身质量增加。而在内行星区域，因为温度过高，这一过程无法进行。
行星形成前，行星盘的物质就已经出现明显分带了。内圈以矿物质为主，外圈以气体为主。不存在行星形成后还要丢掉大量质量一说。
也就是说，地球形成的时候，已经没有多少氢和氦了。
但也不是完全没有。原始地球的还原性大气中的确存在着不少的氢，因为密度过小、温度太高而向外层空间逃逸。但对地球质量影响微乎其微。
行星形成前，行星盘的物质就已经出现明显分带了。内圈以矿物质为主，外圈以气体为主。不存在行星形成后还要丢掉大量质量一说。
也就是说，地球形成的时候，已经没有多少氢和氦了。
但也不是完全没有。原始地球的还原性大气中的确存在着不少的氢，因为密度过小、温度太高而向外层空间逃逸。但对地球质量影响微乎其微。
地球引力小,氢氦都逃逸了
SSN19 发表于 2011-12-27 16:04 ![]()
地球引力小,氢氦都逃逸了
冥王星、齐娜发来贺电。
地球引力小,氢氦都逃逸了
冥王星、齐娜发来贺电。
为什么会有这么多人认为每个行星形成的时候元素组成都是一样的呢？
事实是在行星形成前，行星盘的物质已经分带了！
为什么会有这么多人认为每个行星形成的时候元素组成都是一样的呢？
事实是在行星形成前，行星盘的物质已经分带了！
miliamlau 发表于 2011-12-27 16:06 ![]()
冥王星、齐娜发来贺电。
你也不看看它们那儿温度多少,地球温度多少?
冥王星、齐娜发来贺电。
你也不看看它们那儿温度多少,地球温度多少?
柯伊柏带本来就是传统的冰物质区,能跟岩石区比?
SSN19 发表于 2011-12-27 16:09 ![]()
你也不看看它们那儿温度多少,地球温度多少?
是啊，所以跟引力大小没啥关系啊。
你也不看看它们那儿温度多少,地球温度多少?
是啊，所以跟引力大小没啥关系啊。
SSN19 发表于 2011-12-27 16:10
柯伊柏带本来就是传统的冰物质区,能跟岩石区比?
你觉得在岩石核心上包裹气体和在冰核心上包裹气体有什么不同没有.
你把留不住大气的月球扔到海王星轨道上去，一样会包上气体。
SSN19 发表于 2011-12-27 16:10
柯伊柏带本来就是传统的冰物质区,能跟岩石区比?
你觉得在岩石核心上包裹气体和在冰核心上包裹气体有什么不同没有.
你把留不住大气的月球扔到海王星轨道上去，一样会包上气体。
miliamlau 发表于 2011-12-27 16:10 ![]()
是啊，所以跟引力大小没啥关系啊。
我说的也没错啊,地球引力保不住氢氦,原始大气的存货全跑没了
是啊，所以跟引力大小没啥关系啊。
我说的也没错啊,地球引力保不住氢氦,原始大气的存货全跑没了
会错意了,以为在讨论原始大气中的氢氦
SSN19 发表于 2011-12-27 16:13
我说的也没错啊,地球引力保不住氢氦,原始大气的存货全跑没了
怪我看得不仔细。不过lz说的可是整个地球，大气中的那点氢根本不值一提。
他犯的错误就是没搞清内外行星盘的物质组成。
SSN19 发表于 2011-12-27 16:13
我说的也没错啊,地球引力保不住氢氦,原始大气的存货全跑没了
怪我看得不仔细。不过lz说的可是整个地球，大气中的那点氢根本不值一提。
他犯的错误就是没搞清内外行星盘的物质组成。
是啊，所以跟引力大小没啥关系啊。
怎么会和引力没有关系？
物理常识啊，星球上的氢分子，氦原子或者任何物质，只要速度运动速度超过该星球的第一宇宙速度，就会逃逸。星球质量越大，引力也越大，第一宇宙速度越高。
另一方面，星球温度越低，原子运动速度越低，越难达到第一宇宙速度。
怎么会和引力没有关系？
物理常识啊，星球上的氢分子，氦原子或者任何物质，只要速度运动速度超过该星球的第一宇宙速度，就会逃逸。星球质量越大，引力也越大，第一宇宙速度越高。
另一方面，星球温度越低，原子运动速度越低，越难达到第一宇宙速度。
大小企鹅 发表于 2011-12-27 16:19
怎么会和引力没有关系？
物理常识啊，星球上的氢分子，氦原子或者任何物质，只要速度运动速度超过该星球 ...
我是针对lz说的，地球上氢氦少的原因不是因为它小，而是在形成的时候氢氦就少。而且不能得到物质补充。这和引力的确有关，但不是主要原因。
大小企鹅 发表于 2011-12-27 16:19
怎么会和引力没有关系？
物理常识啊，星球上的氢分子，氦原子或者任何物质，只要速度运动速度超过该星球 ...
我是针对lz说的，地球上氢氦少的原因不是因为它小，而是在形成的时候氢氦就少。而且不能得到物质补充。这和引力的确有关，但不是主要原因。
其分子在常温下，平均速度就超过了地球的逃逸速度，慢慢就跑光了。
在原始星云吸积时，原子序数小的微粒会象一般的气体表现，以接近各向同性的方式参予引力收缩，所以小原子会集中在中心星体，主要就是氢，形成恒星；
原子序数大的和尘埃、冰、石、铁陨石等，会因为惯性离心力的作用而留在吸积盘上，形成行星。
原恒星核点火后，轻质的会被恒星风吹往外围，形成气、液状类木行星，重质的会留在接近中心星体的地方，形成固态类地行星。
就这么简单。
原子序数大的和尘埃、冰、石、铁陨石等，会因为惯性离心力的作用而留在吸积盘上，形成行星。
原恒星核点火后，轻质的会被恒星风吹往外围，形成气、液状类木行星，重质的会留在接近中心星体的地方，形成固态类地行星。
就这么简单。
两个问题。
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例是不是比地球高得多？到上面挖‘铀’、挖‘钨’、挖金子有没有钱途？{:soso_e144:}
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例是不是比地球高得多？到上面挖‘铀’、挖‘钨’、挖金子有没有钱途？{:soso_e144:}
miaomiaomiao 发表于 2011-12-27 19:31
两个问题。
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例 ...
1. 所谓热木星实为棕矮星。质量在5-90个木星之间，低于0.08个太阳质量的恒星门槛。其形成机制众说纷纭。有的认为是前恒星胚由于扰动被抛出了前恒星核；有的认为是前恒星核在大质量恒星的辐射下遭到光侵蚀；也有的认为是前恒星盘碎裂产生。但都认为是从恒星形成过程中脱离出来，但达不到维持稳定核聚变所需的质量，所以也叫“失败的恒星”。这并非一般行星的形成方式，虽然它常常也绕恒星公转。
棕矮星表面温度比木星高得多，可达数百乃至上千摄氏度。但远低于典型恒星的表面温度。
2. 不可能，行星盘的分带只是大致的，相对的，并且是针对物质而非原子的。区区不到1亿公里的距离，什么也代表不了。即使水星上有含量很高的重元素，如果没有通过地质运动富集成矿，也是白搭。
miaomiaomiao 发表于 2011-12-27 19:31
两个问题。
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例 ...
1. 所谓热木星实为棕矮星。质量在5-90个木星之间，低于0.08个太阳质量的恒星门槛。其形成机制众说纷纭。有的认为是前恒星胚由于扰动被抛出了前恒星核；有的认为是前恒星核在大质量恒星的辐射下遭到光侵蚀；也有的认为是前恒星盘碎裂产生。但都认为是从恒星形成过程中脱离出来，但达不到维持稳定核聚变所需的质量，所以也叫“失败的恒星”。这并非一般行星的形成方式，虽然它常常也绕恒星公转。
棕矮星表面温度比木星高得多，可达数百乃至上千摄氏度。但远低于典型恒星的表面温度。
2. 不可能，行星盘的分带只是大致的，相对的，并且是针对物质而非原子的。区区不到1亿公里的距离，什么也代表不了。即使水星上有含量很高的重元素，如果没有通过地质运动富集成矿，也是白搭。
miaomiaomiao 发表于 2011-12-27 19:31 ![]()
两个问题。
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例 ...
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
两个问题。
1、在系外行星中所发现的‘热木星’是不是和太阳系大行星有不同的成因？
2、水星重元素的比例 ...
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
一笑方圆 发表于 2011-12-27 20:35 ![]()
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
仁兄你应该去二楼
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
仁兄你应该去二楼
一笑方圆 发表于 2011-12-27 20:35 ![]()
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
太阳表面还真挖不出
因为太阳内部的聚变还没到产生重元素的地步
得不偿失，太远，温度太高，不如直接去太阳表面挖得了。
太阳表面还真挖不出
因为太阳内部的聚变还没到产生重元素的地步
假设太阳形成初期会有强烈的星风，就会把内行星的外层物质吹到木星土星轨道上、并被木星土星捕获。
这个假设也可以解释水星为什麽只剩个核。水星表层的尘埃也被太阳的星风吹到地球和金星的轨道上被地球和金星捕获，所以地球和金星的质量大而火星质量小。
这个假设也可以解释水星为什麽只剩个核。水星表层的尘埃也被太阳的星风吹到地球和金星的轨道上被地球和金星捕获，所以地球和金星的质量大而火星质量小。
H2SamHon 发表于 2011-12-27 18:48
在原始星云吸积时，原子序数小的微粒会象一般的气体表现，以接近各向同性的方式参予引力收缩，所以小原子会 ...
你怎麽知道太阳中心没有一个大的金属核心？
再说，离心力只与线速度有关，与粒子的大小有什麽关系？
H2SamHon 发表于 2011-12-27 18:48
在原始星云吸积时，原子序数小的微粒会象一般的气体表现，以接近各向同性的方式参予引力收缩，所以小原子会 ...
你怎麽知道太阳中心没有一个大的金属核心？
再说，离心力只与线速度有关，与粒子的大小有什麽关系？
miliamlau 发表于 2011-12-27 16:07 ![]()
为什么会有这么多人认为每个行星形成的时候元素组成都是一样的呢？
事实是在行星形成前，行星盘的物质已经 ...
你这个“行星形成前，行星盘的物质已经分带了”如何解释太阳与类木行星都是氢氦为主，而二者之间的类地行星却几乎没有氢、氦？
这个“分带”就象三明治？
为什么会有这么多人认为每个行星形成的时候元素组成都是一样的呢？
事实是在行星形成前，行星盘的物质已经 ...
你这个“行星形成前，行星盘的物质已经分带了”如何解释太阳与类木行星都是氢氦为主，而二者之间的类地行星却几乎没有氢、氦？
这个“分带”就象三明治？
还有，木星中心的岩石和金属核心未必就比地球小。
查了一下，木星中心的岩石核心的质量大约是地球质量的15倍。
其实任何星体都可以截获太阳风中的物质，要不然月球表面哪里来的氦3？
还有，木星中心的岩石和金属核心未必就比地球小。
呵呵，木星核心的金属是金属氢吧。
呵呵，木星核心的金属是金属氢吧。
wkswb 发表于 2011-12-27 22:38 ![]()
呵呵，木星核心的金属是金属氢吧。
木星辐射出来的能量比它接收太阳的能量多，那麽其内部可能有能量产生。这些能量是怎麽来的？不是核聚变，那就一定是核裂变。
呵呵，木星核心的金属是金属氢吧。
木星辐射出来的能量比它接收太阳的能量多，那麽其内部可能有能量产生。这些能量是怎麽来的？不是核聚变，那就一定是核裂变。
ligand 发表于 2011-12-27 22:26 ![]()
你这个“行星形成前，行星盘的物质已经分带了”如何解释太阳与类木行星都是氢氦为主，而二者之间的类地行 ...
刚才有位仁兄说的已经很清楚了。
行星盘物质的分带要等到恒星点火之后，依靠温度的不同和恒星风来进行。
你这个“行星形成前，行星盘的物质已经分带了”如何解释太阳与类木行星都是氢氦为主，而二者之间的类地行 ...
刚才有位仁兄说的已经很清楚了。
行星盘物质的分带要等到恒星点火之后，依靠温度的不同和恒星风来进行。
城南废人 发表于 2011-12-27 22:42
木星辐射出来的能量比它接收太阳的能量多，那麽其内部可能有能量产生。这些能量是怎麽来的？不是核聚变， ...
行星形成时，大量物质的吸引和压缩同样可以放热。参见地球，把核心都搞化了。
另外对于气体巨行星，内部可能会存在短暂、分散的核聚变，参见棕矮星。当然木星和棕矮星不是一个来源的。
城南废人 发表于 2011-12-27 22:42
木星辐射出来的能量比它接收太阳的能量多，那麽其内部可能有能量产生。这些能量是怎麽来的？不是核聚变， ...
行星形成时，大量物质的吸引和压缩同样可以放热。参见地球，把核心都搞化了。
另外对于气体巨行星，内部可能会存在短暂、分散的核聚变，参见棕矮星。当然木星和棕矮星不是一个来源的。
城南废人 发表于 2011-12-27 22:21
你怎麽知道太阳中心没有一个大的金属核心？
再说，离心力只与线速度有关，与粒子的大小有什麽关系？
太阳中间不可能有金属核心。
1.恒星物质存在内外对流。内外只有密度和温度差别，没有明显的物质差别。
2.放能的核聚变反应只能到铁为止，一旦出现大量铁，证明这颗恒星也快嗝屁了。
如果是其它序号更小的金属，那么肯定不能长期大量存在于太阳上，作为核聚变中间产物反应掉了。
如果是序号更大的金属——你确定它们能多到形成一个核么？
城南废人 发表于 2011-12-27 22:21
你怎麽知道太阳中心没有一个大的金属核心？
再说，离心力只与线速度有关，与粒子的大小有什麽关系？
太阳中间不可能有金属核心。
1.恒星物质存在内外对流。内外只有密度和温度差别，没有明显的物质差别。
2.放能的核聚变反应只能到铁为止，一旦出现大量铁，证明这颗恒星也快嗝屁了。
如果是其它序号更小的金属，那么肯定不能长期大量存在于太阳上，作为核聚变中间产物反应掉了。
如果是序号更大的金属——你确定它们能多到形成一个核么？
城南废人 发表于 2011-12-27 22:38 ![]()
其实任何星体都可以截获太阳风中的物质，要不然月球表面哪里来的氦3？
那么为什么水星上没有？
其实任何星体都可以截获太阳风中的物质，要不然月球表面哪里来的氦3？
那么为什么水星上没有？