为啥太阳能在太空中燃烧50亿年?科学家:眼前所见,只是一个假象

360影视 2024-12-08 08:50 8

摘要:你有没有想过,太阳其实并不是在燃烧?听起来有点不可思议!很多人都认为太阳就像个巨大的火球在燃烧,但事实远比我们想象的复杂得多。深入剖析了太阳的能量来源和它的一生,告诉我们关于核聚变的秘密,让我们对这颗星球有了全新的认识。

你有没有想过,太阳其实并不是在燃烧?听起来有点不可思议!很多人都认为太阳就像个巨大的火球在燃烧,但事实远比我们想象的复杂得多。深入剖析了太阳的能量来源和它的一生,告诉我们关于核聚变的秘密,让我们对这颗星球有了全新的认识。

太阳不是在燃烧

我们常常会听到这样一种说法,太阳就像一个巨大的火球,在不停地燃烧,所以才能源源不断地给地球输送光和热。这个观点有很大的误区,我们需要搞清楚,太阳并不是一个持续燃烧的火球。

我们要明确“燃烧”这个词,在我们的生活中使用的很频繁,但实际上“燃烧”指的就是氧化还原反应,也就是在氧气的参与下,将物质转化为另一种状态,并释放出能量。在我们看来,太阳释放出来的光和热,能量也是以波的形式不断向外传播的,这和我们用火柴点燃纸张,释放出热量的过程,似乎有很多相似之处。

但是如果我们仔细观察就会发现,太阳的“燃烧”和我们生活中看到的火焰是两码事。太阳的表面温度大约在六七千摄氏度,而地球上火焰的温度顶多也就几百摄氏度,即便是现代技术可以做到的工业炉,温度也就一两千摄氏度而已。

而且,太阳作为一个巨大的天体,体量摆在这里,即便它真的在用氧气来进行化学反应,也不至于把整个太阳给耗完,更何况我们根本没有在其他星球上发现过类似的火焰。

从理论上来说,核聚变也是一种能量的释放,但是和化学反应相比,它的能量要巨大得多,我们可以用一个公式来形象地计算一下。

根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,我们知道1千克的质量损失,就会释放出9.0×10^16焦耳的能量,这是什么概念呢?相当于21万吨TNT炸药的威力。

而太阳每秒钟都在进行核聚变反应,以7亿吨氢为例,转化为6.95亿吨氦中间损失了0.05亿吨,也就是50,000千克。如果我们把这50000千克放到爱因斯坦的公式里计算,能得到500万吨的能量释放,这相当于1.1个长征二号运载火箭发射所需的全部推力。

太阳的一生

我们已经算过这个账了,太阳每秒钟都在进行核聚变反应,每50000千克的氢就能释放出500万吨的能量,对于这样一个巨大的天体来说,这个数字几乎是微不足道的。

而且太阳内部是一个非常稳定的体系,它并不是像我们想象的那样,一堆氢核聚在一起就开始轰炸了。

其实太阳的核心是非常安静的,因为温度和压强都非常大,所以氢核之间基本上处于静止状态,只有在外层引力的作用下,氢核才会向核心区域汇聚。

随着氢核数量的增多,太阳核心就会出现“过剩”,这些多出来的氢核就会开始向外释放能量,同时带着光和热冲向太阳表面。在这里,它们又会和氢核结合起来,形成一个新的核心。

这个过程是循环进行的,因为太阳整体上处于平衡状态,所以不会出现大规模的氢核聚变,核心温度也不会突然飙升。只有等整个太阳老去,外层的氢耗尽之后,核心才会发生一次大规模的氢核聚变,那时它们会以极快的速度从核心释放出来。

太阳表面是4,000摄氏度左右,而氢核聚变产生的温度可以达到1,000,000摄氏度,这个数字简直不可想象,那时候整个太阳将会像一个巨大的火球一样喷射出各种元素。

太阳内部除了氢元素之外,还有少量的碳、氖、氧以及其他重元素。它们就像是一颗颗定时炸弹,一旦被激发,就会发生剧烈的爆炸。

太阳的一生大概是这样的:

最开始是氢聚变形成太阳,在太阳系形成之后,它成为了整个系统的中心,并且以自己的引力锁住了所有星体。

预计还有50亿年时间,它会把手中的这些“玩具”继续转动下去,这段时间是相对稳定的,因为不管是氢还是太阳,都还有很多。

但是当这些氢都耗尽的时候,太阳就老了,它将不再是一个辉煌的大师,而是沦落到只能靠照耀行星表面的乏力老者。

那时它会开始吞噬离自己最近的星体,也许地球也逃不掉这个劫难。

而后会逐渐耗尽自己的氢、氦、锂等元素,它们将无法再进行核聚变,只剩下太阳外壳上的元素继续为它服务。

这些元素也会耗尽,整个太阳将变得暗淡无光,只剩下它曾经辉煌时刻遗留下来的记忆,那就是它最中心最炽热的部分——白矮星。预计那时整个太阳系将发生翻天覆地的变化,因为它已经不再具备吸引力,而这些行星将不得不寻找自己的归宿。

读完这篇,真的是让人大开眼界,原来我们一直以来的理解都存在误区!太阳不仅仅是个火球,它的能量来源于核聚变,这样的知识让人感到震撼。如果你也觉得这篇有意思,别忘了点赞或者在评论区聊聊你的看法哦!

来源:yoyo蔚蓝海

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