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太阳究竟以什么为燃料,为何烧了46亿年还没烧完?

2024-10-27 00:40:27 来源:休闲 分类:休闲

地球的太阳能量主要来自于太阳光,如果我们把太阳单位时间内辐射的究竟能量比喻成向外撒钱 ,那么  ,什为烧亿太阳相当于在单位时间内向太空当中撒66万亿元 ,燃料被地球所捡到的为何完只有3万块元  ,而最终被人捡到的年还不足3块钱,人类对于太阳能量的没烧使用竟然不足22万亿分之一,由此可见人类对太阳能的太阳利用率有多低。可令人绝望的究竟是 ,太阳不是什为烧亿烧了几百年 ,几千年,燃料而是为何完从46亿年前就开始这么烧。不仅如此,年还它还要继续这么烧50、没烧60亿年,太阳然后换个方式再继续烧10多亿年。也就是说 ,太阳要保持燃烧上百亿年的时间。那么问题来了 ,太阳到底是用的什么当燃料  ,可以烧这么久?可能很多人要说了 ,太阳是靠核聚变反应进行燃烧的 。可是我们要知道,氢弹的原理也是核聚变反应,可为什么氢弹是一下子炸得渣都不剩,而太阳却可以持续燃烧上百亿年?所以 ,事实上 ,并没有想象中的那么简单 。这回我们就来详细得讨论一下这个问题。太阳的燃烧机制要聊这个话题之前,我们首先要对数量级有个概念:太阳究竟有多大?太阳的直径是地球的109倍  ,体积和直径是呈三次方的关系 ,所以太阳的体积是地球的130万倍,说白了就是太阳可以装下130万个地球  。不仅如此 ,太阳除了体积大 ,它的质量也非常大。地球的质量是5.965×10^24千克  ,接近于60万亿亿吨,太阳呢?它是地球质量的33万倍,达到了1.989×10^30千克 ,也就是2千亿亿亿吨。从数量级上看,地球相对于太阳几乎是可以忽略不计的存在 。事实上 ,太阳自己的质量就占据了整个太阳系质量的99.84% ,相当于是说整个太阳系其他天体的质量加起来 ,也仅仅只有太阳的千分之一。太阳可以说是整体太阳系当之无愧的主宰,正是因为超大的质量 ,才可以通过万有引力束缚着太阳系中的天体。这么大的引力也会压迫太阳自身 ,使得太阳内核的温度急剧升高 ,达到了1500万度 。要知道构成太阳的主要物质就是氢元素 ,那会不会也像氢弹那样进行氢的核聚变反应呢?实际上 ,太阳并不会像氢弹那样进行核聚变反应  。氢弹的反应条件十分苛刻 ,需要高温高压,温度起码要达到上亿度,引爆氢弹之前是先引爆了一颗原子弹,制造出了局部的超高温和超高压 ,从而引爆氢弹 。因此 ,氢弹是一下子全炸掉 。太阳内核的温度和压强达不到氢弹那种核聚变反应的要求 。不过 ,由于内核温度达到了1500万度 ,太阳内部呈现出了等离子态 ,电子摆脱了原子核的束缚,太阳内部是犹如一锅带电粒子的粥,当中有氢原子核,电子  ,光子等离子 。核聚变反应实际上就是原子核发生融合 。氢原子核都是带正电的,它们要发生融合就需要克服斥力 ,这概率非常地低,一对氢原子核要发生核聚变反应大概需要10亿年的时间 。客观地说 ,如果太阳只有地球那么大,基本上也就不可能燃烧了 。不过 ,好在太阳足够大 ,粒子数足够多,即便是再小的概率 ,到了太阳这样规模的面前 ,也是可以发生的 。所以,太阳内核中每四个氢原子核会发生融合 ,生成一个氦原子核,这也被称为质子-质子反应链  。也就是说 ,太阳烧的是氢原子核,而留下来的“渣”是氦原子核 。在这个过程中 ,会释放出巨大的能量,同时产生对外的压力与引力进行对抗 。因为太阳内核中氢原子核发生核聚变反应的概率很低,所以太阳内核的反应并不剧烈 ,而是缓慢地在燃烧 。因为太阳足够大,氢原子核的数量超级多,所以可以持续燃烧上百亿年,而不是像氢弹那样一下全炸掉。太阳的未来太阳可以持续这种燃烧方式上百亿年 。在这之后 ,由于氢原子核被烧光,只剩下氦原子核 ,在引力的引导下,太阳内核会被挤压,直到触发氦原子核也发生核聚变反应,烧完的“渣”是碳原子核和氧原子核 。由于碳原子核和氧原子核的核反应门槛过高,太阳内核的引力不足以再引发它们的核聚变反应,所以太阳的燃烧就会停在这个阶段 ,成为一颗白矮星 ,这就是太阳的宿命 。当然,人类是看不到这一幕的,因为这都是几十亿年后的事情了。人类如果没有技术爆炸 ,最终离开太阳系到其他地方星际移民 ,仅仅是在地球上,那很难撑过5亿年。因为太阳的辐射强度一直在增加 ,这意味着地球接收到的太阳能量在增加 ,温度会一直持续升高。5亿年后 ,地球温度会因为实在太高 ,导致植物都无法生存 ,以植物光合作用为基础的生态链就会崩溃,人类将会因为缺少食物而灭绝。当然 ,也可能还没撑到5亿年 ,人类就因为核战争,超级病毒 ,温室效应等原因而灭绝。

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