如果向木星輸送大量氧氣使其充分燃燒，木星會變為一個水球嗎？

木星是太陽系中最大的行星，它含有濃密的大氣層，由於大氣層的厚度非常之高、密度非常之大，因此人們將之定義為氣態行星。根據之前向木星發射的諸多探測器，結合其它天文望遠鏡觀測到的數據，人們發現木星表面大氣層的主要成分，即以氫氣為主，佔比高達近90%以上，另外還含有10%左右的氦氣以及少量的甲烷、氨氣、硫化氫等。有些朋友受到電影《流浪地球》的啓發，提出一個設想，如果將木星表面注入大量的氧氣，然後將其點燃，那麼木星就會變為一個燃燒着的大火球，隨着氫氣的耗盡，那麼木星最終能否變為一個水球呢？

我們先來看一下木星的結構。木星的總質量約為1.9*10^24噸，是地球的318倍，太陽中除其它行星的總質量也沒有達到木星的水平，僅有其總質量的1/4。木星平均直徑14.3萬公里，其體積約為地球的1300多倍，從內到外可以依次分為內核、金屬氫層、液態氫層和氣態氫層。

木星的氣態氫層連同外圍的雲層一起構成了它的大氣層，厚度達到3000公里以上，氣態物質的總量達到木星總質量的1%，遠遠高於地球大氣層的質量佔比（百萬分之一）。在大氣層之下，分佈着厚度達3萬公里的液態氫層，主要由於較大的氣壓使得大氣層以下的氣體轉化為液態。在液態氫層以下，是在更高的壓力環境下呈現金屬氫的固態圈層，在固態氫層的內部包裹着半徑約1.5萬公里的固態內核，據推測內核的主要成分為鐵、鎳和硅酸鹽等的混合體，與地球內核的成分類似。木星的內核處温度和壓力都非常高，温度達到3萬攝氏度以上，壓力可達到4000萬個大氣壓。

木星之所以能夠擁有比其它行星多得多的物質，主要取決於它獨特的空間位置。在太陽吸聚太陽系內99.86%的物質形成恆星以後，剩餘的星際物質在圍繞着太陽公轉的同時，也持續在進行着聚集和坍縮的過程，逐漸形成若干質量中心，然後這些核心在圍繞太陽公轉時不斷髮生着碰撞、合併的過程，最終形成了奠定目前八大行星的基礎。而太陽通過核聚變，不但向外界釋放着光和熱，同時大量的帶電粒子流也推動着較輕的星際物質不斷遠離太陽，而殘留的較重物質逐漸聚合形成固態行星。而木星現在的位置，剛好處於固態行星和氣態行星的臨界區域，“近水樓台先得月”，大量輕物質在這裏首先被木星所捕獲，使得其質量增長非常迅速，剩餘的那些輕物質則在太陽風的吹拂下繼續向着太陽系外緣挺進，不過總量要少了許多，最後逐漸被土星、天王星和海王星所俘獲，形成了另外四顆氣態行星。

因此，木星沒有最終演化為恆星，其重要原因在於所吸聚的物質總量，達不到氫元素的最低核聚變水平。根據測算，能夠激發出一個星體內部的質子－質子鏈式反應，在藉助量子隧穿效應的作用下，內核最起碼也得達到1000萬攝氏度和上千億個標準大氣壓，而只有當一個星體的質量達到0.08倍太陽質量時，方可以實現，顯然木星是遠遠達不到這樣的要求的，除非再給它增加80倍的質量。

從木星的結構我們可以容易地測算出，其表面大氣層中所含有的氫氣總量，即約為1.9*10^24*1%*90%＝1.7*10^22噸。物質的燃燒需要可燃物、助燃劑、達到物質燃點這三個基本條件，那麼，在理論上只需要將木星大氣層中的氧氣濃度提升到一定水平，就可以實現大氣層的點燃。我們按照氫氣燃燒時與氧氣的總量比例為2：1進行測算，在這個程度之下可以實現氫氣的充分燃燒，那麼所需要的氧氣總質量將達到1.3*10^23噸，直接説這個數據大家可能沒有什麼宏觀的概念，我們以地球為例，地球是太陽系行星中大氣層含有氧氣最豐富的星球，沒有之一，但是地球大氣層中的氧氣總量也僅僅達到10^15噸這樣的級別，即使將地球大氣層中的氧化全部輸送到木星中，也不過杯水車薪，起碼得需要上千萬甚至1億個地球的大氣層才能達到需求，我們不談論如何將氧氣輸送過去，就是數量這麼多的氧氣我們去哪尋找和蒐集這個問題，以我們現有甚至今後相當長時期之後的科技水平，都無法實現。

最後回到這個問題上來，如果僅從理論上看，當向木星注入上述大量的氧氣並分散均勻之後，是完全可以點燃的，屆時整個木星的整個大氣層將全部籠罩在“一片火海”之中，現有大氣層中的氫氣將全部燃燒完畢，生成物水將覆蓋到木星的表面，由於木星的表面温度很低，這些水體將會冷凍成冰。但是，這並非木星的最終狀態，因為隨着大氣層氫氣含量越來越低，液態氫層所受到的壓力會逐漸變小，從而會有很多氫氣從液態轉化為氣態，進而充斥到大氣層中，使木星仍然成為一個氣態行星。

那些之前由氫氣燃燒所生成的水，則會在密度較大的影響下，逐漸向木星的內核遷移，隨着周圍温度和壓力越來越高，這些水則最終會以固態的形式存在於內核的外層，介於金屬氫層和鐵、鎳、硅酸鹽為主的內核之間被固定下來。