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太阳究竟是用什么作燃料的?为什么46亿年后太阳还没有燃尽呢?

来源: 背包旅行呀 时间: 2022-11-18 08:51:45

在我们的太阳系中,太阳的质量约占太阳系质量的99.86%,而其他天体的质量加起来还不到太阳系质量的1%,这就使太阳系无可争议地成为了太阳系的“老大”,并保持着太阳系的稳定性。

太阳是一颗恒星,它像一个“燃烧的”大火球,发出无穷的光和热。据科学家说,太阳已经“燃烧”了近50亿年了,但地球上没有任何东西燃烧那么长时间,那么太阳是如何燃烧的呢? 又为什么会这样呢?为什么太阳会一直燃烧下去呢?我们都知道太阳是由很多颗行星组成的。那么这些行星是怎么来的?它们之间有什么关系呢? 怎么能烧这么久?


(资料图)

太阳的“燃烧”不是一般的烧。

在地球上的燃烧反应是一种需要氧气的化学反应,但太空中没有氧气,太阳确实是在“燃烧”“燃烧”,这显然与我们星球上的燃烧反应非常不同。

从科学的观点来看,太阳之所以能继续发光发热,是因为太阳的内部在不断地进行核聚变反应,这不是化学反应,而是物理反应,因此太阳没有在地球上进行通常的燃烧反应。

氢原子是太阳的主要组成部分,是太阳发光和发热的“原料”,太阳内部的温度高达11500万摄氏度,大气压达到地球海平面3000,000亿,这些条件被认为不足以进行核聚变反应。

但是在高温和高压下,太阳的核心存在等离子态,使太阳内部的粒子极不稳定,增加了原子之间碰撞的频率,再加上量子隧穿效应,使太阳内部的氢原子进行核聚变反应,释放出大量的能量,即太阳发出的光和热。

太阳内部所发生的是可控核聚变反应。

氢弹是核武器的一种,其工作原理与核武器在太阳内部的工作原理非常相似。氢弹使用氢的同位素(氘、氚)进行核聚变反应,释放出大量的能量。氢弹利用瞬间爆炸释放出的能量进行破坏。

氢弹爆炸原理虽然与太阳相似,但氢弹爆炸发生在瞬间,核聚变反应不受控制,而太阳内部的核聚变可控核聚变,这是为什么呢?

我们知道,太阳本身具有强大的引力向内塌缩,当核聚变发生在太阳内部并向外释放能量时,就会产生外部压力,因此核聚变的外部压力与太阳的内部重力保持动态平衡。

当核聚变反应的压力大于太阳引力时,其自身的重力无法抵抗核聚变反应的外界压力,从而减缓核聚变反应的程度,降低核聚变的压力。

相反,当太阳的引力大于核聚变反应时,核聚变反应就会加剧,从而增加来自核聚变的压力,两者间的平衡总是存在的,这就是为什么太阳内部的核聚变反应在近50亿年里既没有扩大也没有明显收缩的原因。

太阳会有它自己的一天。

作为一个黄矮星,太阳的正常寿命约为100亿年,太阳已经燃烧了46亿年,这意味着太阳已经超过50亿年了。

根据黄矮星的轨道,当太阳核聚变释放出更多的能量时,它就会失去自身质量,当引力不足以阻止核聚变时,它就会膨胀成红巨星。

此时,膨胀为红巨星的太阳吞没了周围的行星,可能包括我们的地球,太阳的红巨星阶段大约需要一百万年,到红巨星阶段结束时,太阳内部急剧塌缩,最终变成白矮星。

实际上,恒星的质量不同,其结局也不同,较大的恒星通常会经历超新星爆炸,将其转化为中子星或黑洞,而较小恒星最终会变成白矮星。

总而言之,太阳内部受控的核聚变可以持续超过50亿年,最终太阳会变成白矮星,但是很多人担心一旦太阳膨胀成红巨星,我们的地球会发生什么,人类会发生什么。

事实上,这种担心是杞人忧天的,因为50亿年对于人类或地球来说实在太长了,而且宇宙中存在着如此多的不确定性,以至于没有人知道地球的未来会是什么样子。

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