为什么大型天体是气态的？
“为什么大型天体是气态的？” 这个问题其实触及到了我们对宇宙中那些庞然大物的形成和演化的根本理解。当你提到“大型天体”，我们通常会想到像木星、土星这样的行星，甚至是那些遥远的、我们通过望远镜才能窥见的恒星。而它们之所以呈现出气态，很大程度上是因为它们在形成初期所处的环境以及自身质量的巨大差异所导致的。
首先，我们要回到宇宙的早期。一切的起点是“星云”。想象一下，一片广袤无垠的空间中弥漫着氢气、氦气以及一些微小的尘埃颗粒。这些物质并不是均匀分布的，而是存在着密度上的微小差异。就像一锅汤，里面总有一些地方会比别的地方稍微稠一点点。
当某个区域的密度稍高，它就会凭借引力吸引周围的物质。引力是宇宙中最基本的力量之一，它总是把东西往一块儿拉。随着时间的推移，这个“稍微稠一点点”的区域会不断聚集越来越多的气体和尘埃，变得越来越大，越来越密。
现在来谈谈“气态”的成因。我们知道，构成星云的主要是氢和氦，这两种元素在宇宙大爆炸初期就大量产生了，而且它们在常温常压下就是气态的。它们非常轻盈，很容易被引力聚集。
在星云收缩的过程中，物质会不断地落入中心区域。这个过程是引力坍缩。想象你把一堆棉花往一个点上挤压，它会变得越来越紧实。对于星云来说，这种挤压会带来一个关键的变化——温度升高。
当气体被压缩时，它的分子运动会更加剧烈，温度也就随之升高。特别是当这个聚集体变得足够大、足够有质量时，它中心的温度会急剧上升。
在这里，我们必须区分两种“大型天体”：气态巨行星（如木星、土星）和恒星（如太阳）。
对于气态巨行星而言，它们的质量虽然巨大，但还没有达到能够点燃核聚变的程度。它们是由大量的氢和氦聚集而成的。在形成过程中，它们也像恒星一样经历了引力坍缩，中心温度升高。但是，它们不像恒星那样拥有足够多的物质来持续增加质量，从而达到恒星核聚变的“门槛”。它们积累的物质足以形成一个巨大的、主要由氢和氦组成的大气层，但核心仍然主要是由这些元素组成，没有经历过像恒星那样剧烈的核聚变反应。
你可以这样理解：假设你把一大堆非常轻的气球堆在一起。它们会占据很大的空间，看起来很庞大。但它们本身并没有内在的能量来源。气态巨行星就是这样的情况，它们吸收了大量的氢和氦，形成了庞大的“外壳”，但内部没有经历过足以改变其气态本质的剧烈变化。
至于恒星，它们是更大质量的产物。当星云坍缩到一定程度，中心区域的温度和压力会高到足以引发核聚变。在核聚变过程中，氢原子会融合成氦原子，释放出巨大的能量。正是这种能量的持续释放，才使得恒星能够维持其明亮的光芒和高温度，并且通过巨大的辐射压力来抵抗自身引力的进一步坍缩。
所以，为什么我们看到的大型天体（行星）是气态的，而恒星是炽热的等离子体（也可以广义地理解为极端情况下的气态）？关键在于质量门槛。
质量不够大，不足以点燃核聚变： 像木星这样的行星，它们的质量大约是太阳的千分之一。这个质量不足以让其核心的温度和压力达到引发氢聚变的程度。因此，它们就主要维持了形成初期的气态成分，虽然内部也可能存在液态或固态的成分，但整体上我们看到的，尤其是其庞大的大气层，是其主要形态。
质量足够大，点燃了核聚变： 恒星则拥有远超行星的质量。它们将积累的氢转化为氦，在这个过程中释放出惊人的能量。恒星的核心实际上是处于一种非常高温、高压的等离子体状态，但其外层仍然是大量的氢和氦气体。
另一个需要考虑的因素是形成区域。在太阳系形成之初，内层区域（靠近太阳的地方）温度很高，只有熔点高的物质（如岩石和金属）才能凝结成固态颗粒。而外层区域（远离太阳的地方）温度低得多，水、氨、甲烷等易挥发物质也能凝结成冰。那些气态巨行星，比如木星和土星，正是在这个寒冷的、靠近太阳系外围的区域形成的，那里有充足的氢和氦，以及大量的冰，这些都为它们聚集大量物质提供了条件。
所以，总结一下，大型天体之所以是气态的（主要是指气态巨行星），是因为：
1. 宇宙早期物质成分： 星云主要是由轻元素氢和氦组成的，它们本身在宇宙早期就是气态的。
2. 引力坍缩聚集： 引力是聚集这些轻元素的主要驱动力。
3. 质量门槛未达到核聚变： 与恒星不同，气态巨行星的质量不足以在其核心引发持续的核聚变反应来改变其整体状态。它们主要依靠聚集了大量的氢和氦来维持其庞大的身躯。
4. 形成区域的温度： 太阳系中气态巨行星形成的区域温度较低，使得水冰等物质也能凝结，进一步帮助它们收集到更多的原材料。
所以，当我们说“大型天体是气态的”，我们通常指的是那些质量巨大的气态行星。它们的“气态”本质是宇宙物质组成、引力作用以及质量所决定的一个结果。它们就像是宇宙早期残留下来的巨大“气体球”，没有被“点燃”成恒星，但依靠引力维持着它们的庞大形态。
首先，我们要回到宇宙的早期。一切的起点是“星云”。想象一下，一片广袤无垠的空间中弥漫着氢气、氦气以及一些微小的尘埃颗粒。这些物质并不是均匀分布的，而是存在着密度上的微小差异。就像一锅汤，里面总有一些地方会比别的地方稍微稠一点点。
当某个区域的密度稍高，它就会凭借引力吸引周围的物质。引力是宇宙中最基本的力量之一，它总是把东西往一块儿拉。随着时间的推移，这个“稍微稠一点点”的区域会不断聚集越来越多的气体和尘埃，变得越来越大，越来越密。
现在来谈谈“气态”的成因。我们知道，构成星云的主要是氢和氦，这两种元素在宇宙大爆炸初期就大量产生了，而且它们在常温常压下就是气态的。它们非常轻盈，很容易被引力聚集。
在星云收缩的过程中，物质会不断地落入中心区域。这个过程是引力坍缩。想象你把一堆棉花往一个点上挤压，它会变得越来越紧实。对于星云来说，这种挤压会带来一个关键的变化——温度升高。
当气体被压缩时，它的分子运动会更加剧烈，温度也就随之升高。特别是当这个聚集体变得足够大、足够有质量时，它中心的温度会急剧上升。
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对于气态巨行星而言，它们的质量虽然巨大，但还没有达到能够点燃核聚变的程度。它们是由大量的氢和氦聚集而成的。在形成过程中，它们也像恒星一样经历了引力坍缩，中心温度升高。但是，它们不像恒星那样拥有足够多的物质来持续增加质量，从而达到恒星核聚变的“门槛”。它们积累的物质足以形成一个巨大的、主要由氢和氦组成的大气层，但核心仍然主要是由这些元素组成，没有经历过像恒星那样剧烈的核聚变反应。
你可以这样理解：假设你把一大堆非常轻的气球堆在一起。它们会占据很大的空间，看起来很庞大。但它们本身并没有内在的能量来源。气态巨行星就是这样的情况，它们吸收了大量的氢和氦，形成了庞大的“外壳”，但内部没有经历过足以改变其气态本质的剧烈变化。
至于恒星，它们是更大质量的产物。当星云坍缩到一定程度，中心区域的温度和压力会高到足以引发核聚变。在核聚变过程中，氢原子会融合成氦原子，释放出巨大的能量。正是这种能量的持续释放，才使得恒星能够维持其明亮的光芒和高温度，并且通过巨大的辐射压力来抵抗自身引力的进一步坍缩。
所以，为什么我们看到的大型天体（行星）是气态的，而恒星是炽热的等离子体（也可以广义地理解为极端情况下的气态）？关键在于质量门槛。
质量不够大，不足以点燃核聚变： 像木星这样的行星，它们的质量大约是太阳的千分之一。这个质量不足以让其核心的温度和压力达到引发氢聚变的程度。因此，它们就主要维持了形成初期的气态成分，虽然内部也可能存在液态或固态的成分，但整体上我们看到的，尤其是其庞大的大气层，是其主要形态。
质量足够大，点燃了核聚变： 恒星则拥有远超行星的质量。它们将积累的氢转化为氦，在这个过程中释放出惊人的能量。恒星的核心实际上是处于一种非常高温、高压的等离子体状态，但其外层仍然是大量的氢和氦气体。
另一个需要考虑的因素是形成区域。在太阳系形成之初，内层区域（靠近太阳的地方）温度很高，只有熔点高的物质（如岩石和金属）才能凝结成固态颗粒。而外层区域（远离太阳的地方）温度低得多，水、氨、甲烷等易挥发物质也能凝结成冰。那些气态巨行星，比如木星和土星，正是在这个寒冷的、靠近太阳系外围的区域形成的，那里有充足的氢和氦，以及大量的冰，这些都为它们聚集大量物质提供了条件。
所以，总结一下，大型天体之所以是气态的（主要是指气态巨行星），是因为：
1. 宇宙早期物质成分： 星云主要是由轻元素氢和氦组成的，它们本身在宇宙早期就是气态的。
2. 引力坍缩聚集： 引力是聚集这些轻元素的主要驱动力。
3. 质量门槛未达到核聚变： 与恒星不同，气态巨行星的质量不足以在其核心引发持续的核聚变反应来改变其整体状态。它们主要依靠聚集了大量的氢和氦来维持其庞大的身躯。
4. 形成区域的温度： 太阳系中气态巨行星形成的区域温度较低，使得水冰等物质也能凝结，进一步帮助它们收集到更多的原材料。
所以，当我们说“大型天体是气态的”，我们通常指的是那些质量巨大的气态行星。它们的“气态”本质是宇宙物质组成、引力作用以及质量所决定的一个结果。它们就像是宇宙早期残留下来的巨大“气体球”，没有被“点燃”成恒星，但依靠引力维持着它们的庞大形态。
网友意见
更新：稍微查了一下，准确地讲，巨行星的构成物应该呈一种叫超临界流体的特殊状态。液化天然气确实不是个很好的例子，我改成液化石油气
想想压缩液化天然气……气态巨行星其实是个缩写，写全了是
“构成它的液态或固态物质如果放到地球的常温常压条件下就会变成气态的巨行星”（误）
物质的熔沸点是受压强影响的，在极大的压强下哪怕温度很高，气体也会变成液态甚至固态。任何物质都是如此，天王星的地幔据信主要成分就是水冰，尽管这个“冰”可能有几千度。木星土星内部也有大量液态的氢和氦，虽然物理上可能更像滚烫的铁水海洋。
地球自身的引力大到让岩石变成圆球，让硅酸盐高温熔融，让铁镍下沉到核心，那么质量是地球几十数百倍的巨行星呢？构成物的性质超出了人类获取自地球自然界的常识，不是很好凭空想象。
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