如果木星变成恒星会对地球产生什么影响？

在克拉克（Clarke）2010年的书中，巨石及其兄弟将木星变成了绰号为小星Lucifer。忽略了现实，我们未来将不会出现任何神奇的巨石，如果木星变成一颗恒星，会对地球产生什么影响？

最接近和最远：

路西法的光能使地球的“背面”有多亮？

小恒星将在地球上产生多少热量？

当我们在太阳后面盘旋时，我们实际上会睡多少天或几个月？

当路西法和太阳都照射在行星的同一侧时，地球的太阳侧会变亮多少？

在开始之前，我承认我已经基于这个问题的可能性来批评这个问题。但是，我被说服了。我将尝试根据与我认为已经使用的完全不同的公式进行计算。我希望您在我努力的过程中能与我在一起。

让我们想象一下，路西法成为主序星-实际上，我们称其为低质量红矮星。主序星遵循质量-光度关系：

$$\frac{L}{L_\odot} = \left(\frac{M}{M_\odot}\right)^a$$

其中和是恒星的光度和质量，和以及太阳的光度和质量。对于恒星，的值为2.3。现在，我们可以在木星的质量插头（千克）代入公式，以及太阳的质量（ kg）和亮度（瓦），我们得到$L$$M$$L_\odot$$M_\odot$$M < 0.43M_\odot$$a$$1.8986 \times 10 ^{27}$$1.98855 \times 10 ^ {30}$$3.846 \times 10 ^ {26}$

$$\frac{L}{3.846 \times 10 ^ {26}} = \left(\frac{1.8986 \times 10 ^ {27}}{1.98855 \times 10 ^ {30}}\right)^{2.3}$$

这变成

$$L = \left(\frac{1.8986 \times 10 ^ {27}}{1.98855 \times 10 ^ {30}}\right)^{2.3} \times 3.846 \times 10 ^ {26}$$

然后变成

$$L = 4.35 \times 10 ^ {19}$$ 瓦。

现在我们可以计算出从地球上看路西法的表观亮度。为此，我们需要公式

$$m = m_\odot - 2.5 \log \left(\frac {L}{L_\odot}\left(\frac {d_\odot}{d}\right) ^ 2\right)$$

其中是恒星的视在大小，是太阳的视在大小，是到太阳的距离，是到恒星的距离。现在，，为1（以天文单位）。有所不同。木星与太阳的距离约为5.2 AU，因此，在距地球最近的距离处，木星的距离约为4.2 AU。我们将这些数字插入公式中，然后找到$m$$m_\odot$$d_\odot$$d$$m = -26.73$$d(s)$$d$

$$m = -6.25$$

比太阳要亮得多。现在，当木星距离太阳最远时，它约6.2 AU。我们将其插入公式中，然后找到

$$m = -5.40$$

它仍然在变暗-尽管木星当然会被太阳完全遮挡。不过，为了找到距地球一定距离的木星的视星等，我们可以将上述公式更改为

$$m = -26.73 - 2.5 \log \left(\frac {4.35 \times 10 ^ {19}}{3.846 \times 10 6 {26}}\left(\frac {1}{d}\right) ^ 2\right)$$

相比之下，月球在满月时的平均视在大小为-12.74，比路西法要亮得多。当然，两个物体的视在大小都可以改变-例如，木星通过其月球的过渡-但这些是最佳值。

尽管以上计算确实无法回答您问题的大部分内容，但我希望它能有所帮助。而且，如果我在某个地方犯了错误，请纠正我。LaTeX绝不是我的母语，而且我可能会出错。

我希望这有帮助。

编辑

路西法和太阳的总亮度将取决于太阳光线和路西法光线的角度。还记得我们由于地球轴的倾斜而有不同的季节吗？好吧，增加的热量将与地球轴和路西法轴相对彼此的倾斜有关。我不能给你一个数值结果，但是我可以补充一点，我希望它不会比现在热得多，因为我正在写这篇文章！

第二次编辑

就像我在本页某处的评论中所说的那样，质量-光度关系实际上仅适用于主序星。如果路西法不在主要序列上。。。好吧，那我的计算都不对。

我认为这是一个有趣的问题，如果不可能的话。将木星变成一颗甚至遥不可及的恒星的唯一方法是增加其质量。忽略能量输出非常有限的棕矮星，要使红矮星继续前进，您至少需要增加75-80左右的木星质量。（超过24,000个地球质量）。您想添加一定比例的氢气，但是一些岩石碎屑不会损害混合物。

无论如何，假设不可能的事情已经完成，有几件事情要考虑。更大的引力（75-80倍）将显着改变所有行星的轨道。精确地预测它是多么困难，但是质量和行星的轨道，当然是所有内部的轨道将摇摆得多，并且某些行星可能会被完全拉出其轨道，甚至可能被抛出太阳系。

您可能以为靠近木星的行星受到的影响最大，但实际上与潮汐同步有更多关系。4个内行星中的任何一个都可以拉入新轨道。您还可能会看到与木星共鸣的地球轨道变长，也许会增加冰期/冰的融化周期。精确的答案很难，并且所有这些事情都不会在1个轨道上发生，但是随着时间的推移当然会发生。如果木星变成红矮星，所有内部行星以及土星的轨道变化都是不可避免的。想象一下，如果土星被拉近地球，进入火星和木星之间的轨道，或者水星被拉出地球。奇怪的是它不会打击我们，但我们可能要关注它。

http://en.wikipedia.org/wiki/Stability_of_the_Solar_System#Mercury.E2.80.93Jupiter_1:1_resonance

要考虑的第二件事是磁场和太阳耀斑。当恒星形成时，由于角动量守恒，年轻恒星倾向于非常快速地自旋，这会产生巨大的磁场和巨大的太阳耀斑，比我们从太阳得到的要大得多。奇怪的是，一个小小的红矮星与太阳的距离是太阳的4倍，会产生太阳耀斑，但有可能。我不确定这是否需要大的角动量，但我们可以看到来自木星的太阳耀斑比来自太阳的太阳耀斑更大。

http://en.wikipedia.org/wiki/Flare_star

上面已经介绍了亮度，热量和可见性，但我会在上面进行说明。-6.25的亮度将是金星的5-6倍，并且您会在晚上看到它，在高峰黑暗中看不到金星，因此它比天空中的任何其他恒星/行星都亮得多，但亮度却要低得多比月光还亮，例如，您无法仅凭那颗星星的光来照亮您在月光下看到周围事物的方式。但是当我计算这些数字时，我认为它会比这要亮得多。

质量到光度的功率为3.5-快速估计，因此，可以说红矮星的质量为80个木星。那是0.076太阳。0.076 ^ 3.5 =大约1 / 8,000，所以最接近点（其平方）的距离是4.2倍，是明亮的1/8000倍，我们所看到的是太阳发出的光的1 / 140,000倍-并不是很多并且可能少于早期阶段的数量，并且由于较小的恒星容易掉落，因此让我们估算太阳的视在亮度1 / 200,000-1 / 300,000作为估算。这根本不足以加热地球，但是它仍然比满月（一点点）明亮（一点点），满月大约是太阳亮度的1 / 400,000。足够的光线可以看到您的路线，但是我不想尝试阅读它。它也将是明显带红色的光。

最终的大小-由于引力的作用，一颗质量为80的木星的红矮星实际上会比木星小一点，因此看起来就像是行星-在天空中不是一个点，而是几乎一个点，但是比星体亮一点满月和红色。白天看起来也足够明亮。我认为不会很难看或不会伤到眼睛，但它会像远处的红色小手电一样发光。

http://www.space.com/21420-smallest-star-size-red-dwarf.html

我认为我不喜欢木星。我们不打算这样做。:-)

忽略木星走向太阳的可能性：

假设木星在能量输出方面变成了太阳的复制品。传递到地球的能量遵循平方反比定律。由于木星距地球的距离最多是太阳的4倍，因此木星最多将为地球提供太阳提供的能量的1/16的能量，在此温度下，木星的能量将增加6％以上。最。

相比之下，在顶峰和近日点之间，日地距离从约1.47亿公里增加到约1.52亿公里。这意味着我们现在每年经历的季节性能源输入变化约为7％...

实际上，木星没有足够的质量来启动恒星点火或维持恒星点火（如果我们能够以某种方式使其开始燃烧的话）。

即使是最小的恒星，也要发出微弱的红色光芒，就需要大约木星质量的80至90倍。

即使要成为棕色矮矮星，木星也需要将质量增加至少10倍左右。

除非木星撞上某种东西以提供恒星所需的额外质量，否则路西法根本不可能实现，即使那样，充其量也充其量只能是一个红矮星，而且还是很暗淡的，就像炽热的指甲在黑暗中发光。

但是一个人可以梦想。

:)

1. 日地距离：1AU
2. 地球与木星的距离（在合点处）：4AU

因此，路西法（Lucifer）在离太阳更近时将比太阳更远四倍（离太阳最远时将是太阳的六倍），同时会比太阳小一千倍。这大约是满月集中在天空上一个小点的亮度的40倍。