太陽為什么燃燒這么多年沒見變小呢?:太陽很大,燃燒億萬年了,它質(zhì)量大,可是它表面積也大啊,為什么燃燒這么年沒見變小呢?“燃燒”,當(dāng)燃料耗盡的時(shí)候就會(huì)停
太陽很大,燃燒億萬年了,它質(zhì)量大,可是它表面積也大啊,為什么燃燒這么年沒見變小呢?
“燃燒”,當(dāng)燃料耗盡的時(shí)候就會(huì)停止,體積會(huì)變小。
如果太陽是在燃燒的話,那么它一定燒不了這么久;也就是說,太陽并不是在“燃燒”——而是在進(jìn)行著一種叫做聚變的核反應(yīng)。
有一種東西叫「液體炸藥」。
有單質(zhì)的:三丙酮三過氧化氫、六甲基三過氧化二胺、……
有混合的:二氧化氮+汽油、……
上述物質(zhì),不僅燃燒前后體積變化大(成千上萬倍),而且燃燒速度極快。
燃燒是化學(xué)反應(yīng),太陽內(nèi)部發(fā)生的,是核反應(yīng),而且是核反應(yīng)中比較高效的聚變反應(yīng)。
太陽的結(jié)構(gòu):
核心:占太陽半徑的1/4,聚變反應(yīng)就在這里,所以,核心是太陽的能源所在地。
輻射區(qū):從太陽內(nèi)部0.25~0.86個(gè)太陽半徑區(qū)域稱為太陽的輻射區(qū),輻射區(qū)約占太陽體積的一半,太陽核心產(chǎn)生的能量,通過這個(gè)區(qū)域以輻射的方式向外傳輸。
對流層:對流區(qū)處于輻射區(qū)的外面。由于巨大的溫度差引起對流,內(nèi)部的熱量以對流的形式在對流區(qū)向太陽表面?zhèn)鬏。除了通過對流和輻射傳輸能量外,對流層的太陽大氣湍流還會(huì)產(chǎn)生低頻聲波擾動(dòng),這種聲波將機(jī)械能傳輸?shù)教柾鈱哟髿猓瑥亩a(chǎn)生加熱和其他作用。
色球?qū)樱?/span>太陽最外面的部分。
所以,我們能看到的太陽就是對流層之外的色球?qū)硬糠帧?/span>
題主所說的表面積巨大,指的就是色球?qū)拥谋砻娣e了。
知道了太陽的結(jié)構(gòu),我們來具體講講太陽的大小。
太陽形成初期:
太陽最初的形成,是來自于大約45.7億年前的一個(gè)坍縮的氫分子云。
氫分子云在引力的作用下塌縮、匯聚、擠壓,造成核心的溫度升高。
溫度到達(dá)1億度以上,壓力到達(dá)一定程度,太陽的核心開始“燃燒”——發(fā)生輕核聚變——將氫聚變成氦。
每秒中有超過400萬噸的物質(zhì)在太陽的核心轉(zhuǎn)化成能量,產(chǎn)生中微子和太陽輻射。
當(dāng)太陽系中幾乎所有的物質(zhì)都匯聚到了核心的位置,引力的作用和內(nèi)部輻射的作用平衡了,太陽變成現(xiàn)在的大小。
所以,太陽的體積是從大變小的過程。從巨大的分子云,塌縮到了目前的程度。
目前的太陽:
太陽是黃矮星,壽命約為100億年,目前大約在45.7億年,所以,我們的太陽正值中年。
也就是說,太陽處于最穩(wěn)定的時(shí)期。在很長一段時(shí)間內(nèi),太陽的體積不會(huì)變化很大。
最終的太陽:
在大約50至60億年之后,太陽內(nèi)部的氫元素幾乎會(huì)全部消耗盡,太陽的核心將發(fā)生坍縮,導(dǎo)致溫度上升,這一過程將一直持續(xù)到太陽開始把氦元素聚變成碳元素。
雖然氦聚變產(chǎn)生的能量比氫聚變產(chǎn)生的能量少,但溫度也更高,因此太陽的外層將膨脹,并且把一部分外層大氣釋放到太空中。
當(dāng)轉(zhuǎn)向新元素的過程結(jié)束時(shí),太陽的質(zhì)量將稍微下降,外層將延伸到地球或者火星目前運(yùn)行的軌道處。
太陽內(nèi)部并不是“燃燒”,而是核反應(yīng),當(dāng)然,這的確會(huì)造成太陽的質(zhì)量減少。
從整個(gè)太陽的生命歷程來看,太陽的體積變化還是非常明顯的。
但是,在人類的歷史中,太陽并沒有太多的變化。
我是宇宙物理學(xué),這就是我的回答。
其實(shí)這個(gè)問題和對太陽的認(rèn)識有關(guān),自打人類有能力觀測太陽的變化,也就是近200,300年以內(nèi)的事情。但我們要搞清楚一點(diǎn),太陽作為主序星壽命長達(dá)100億年,這幾百年和百億年的尺度一比,簡直微不足道。所以我們根本很難在這么短的時(shí)間內(nèi)看到太陽又超級大的變化。
實(shí)際上,如果人類能觀測達(dá)到上億年,我們能看到的不是太陽變小,而是它變大。這其實(shí)和太陽燃燒的原因有關(guān)。首先真的超級大,它的質(zhì)量占到太陽系總質(zhì)量的99.86%以上。
其次太陽內(nèi)部是不多見的可控核聚變反應(yīng),不是一下子炸了。這個(gè)過程大概是這樣的,太陽自身質(zhì)量超大,會(huì)向內(nèi)壓縮,然后當(dāng)溫度達(dá)到一定時(shí),就會(huì)被點(diǎn)燃。但是它沒一下子全炸了,是因?yàn)楸〞?huì)產(chǎn)生向外的壓力,這一向外壓就和引力開始博弈了,壓力變大,引力處于下風(fēng),核聚變反應(yīng)就會(huì)弱一些,這時(shí)候向外壓力就會(huì)變小,引力又處于上風(fēng),引力太大,核聚變就會(huì)變強(qiáng),產(chǎn)生的向外壓力就變大,這樣循環(huán)往復(fù),實(shí)現(xiàn)了可控的核聚變反應(yīng)。而整個(gè)過程其實(shí)都是在太陽核心完成的,并不是太陽整個(gè)在核聚變。
太陽很大,燃燒億萬年了,它質(zhì)量大,可是它表面積也大啊,為什么燃燒這么年沒見變小呢?
這可真是一個(gè)腦洞話題,太陽燒了45億年,居然還有那么大,那么太陽剛誕生那會(huì)是不是更大呢?其實(shí)這都是對太陽燃燒原理不了解所致,根據(jù)類日天體的一般發(fā)展規(guī)律,未來的太陽將會(huì)越來越大!
這是太陽的分層結(jié)構(gòu),很多朋友可能會(huì)認(rèn)為太陽就是一個(gè)燃燒的大火球,其實(shí)此言差矣,太陽真正燃燒的并非表層,而是處在日核中央的小部分區(qū)域,大約在1/4太陽半徑內(nèi)!在這個(gè)區(qū)域內(nèi),每秒鐘太陽將有超過6.5億噸的氫元素轉(zhuǎn)換成氦元素,將會(huì)產(chǎn)生400-450萬噸的質(zhì)量虧損,通過輻射以及對流傳導(dǎo)到太陽表面!太陽的質(zhì)量高達(dá)1.9891*10^30千克,那么您是否可算出太陽的壽命了呢?
Y=1.9891*10^30千克/6.5億噸=97036841899.86年
約為:970億年(當(dāng)然沒有扣除純氫元素比例和固態(tài)內(nèi)核質(zhì)量,但即使扣除也是幾百億年),是不是遠(yuǎn)超未來太陽的預(yù)期壽命?因?yàn)楦鶕?jù)類日恒星的模型,太陽未來只有50億年的壽命,和預(yù)期差的可不是一星半點(diǎn)!
以上的除法的前提是整顆恒星都在對流層調(diào)控之下,內(nèi)核聚變后的“灰燼”可以排出,外界的氫元素可以對流到內(nèi)核參與聚變,最終整顆恒星的絕大部分氫元素都將徹底“燃燒”!但這是紅矮星的模型(80%太陽質(zhì)量以下),因此壽命極長!但80%太陽質(zhì)量以上的恒星在內(nèi)核與外界對流層之間存在一個(gè)輻射層!
而這個(gè)輻射層的存在猶如將太陽縮小成了一顆小恒星,將太陽的有效燃料封閉到了輻射層這個(gè)小區(qū)域內(nèi),但這樣也就算了,還會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)比較嚴(yán)重的后果!就是燃燒后的廢料氦元素也堆積在這個(gè)區(qū)域內(nèi),越來越多,氫元素越來越少,內(nèi)核將會(huì)將沒有足夠的輻射壓支撐外層!在后期外層巨大的質(zhì)量將會(huì)塌陷到內(nèi)核,這個(gè)關(guān)鍵的過程將會(huì)點(diǎn)燃內(nèi)核氦元素,迅速燃燒的氦元素猶如一次迷你的“超新星”爆發(fā),這個(gè)劇烈過程就是“氦閃”!在太陽的后期氦閃就會(huì)越來越頻繁,外殼也會(huì)在氦元素燃燒的超級輻射壓下極度膨脹!
這就是太陽越燒越大的原因由來!但太陽不會(huì)永遠(yuǎn)大下去,越來越大后的外殼將會(huì)逐漸脫離太陽,成為行星狀星云!
太陽的未來就是這副德行,它確實(shí)會(huì)變小,但它在變小之前會(huì)先變的超級龐大,甚至可能先吞了水星和金星!
太陽很大,燃燒億萬年了,它質(zhì)量大,可是它表面積也大啊,為什么燃燒這么年沒見變小呢?
太陽是我們太陽系絕對的老大,其質(zhì)量占到了整個(gè)太陽系總質(zhì)量的99.86%。太陽依靠著內(nèi)部的核聚變,向外界釋放源源不斷的光線和熱量,“溫暖”著整個(gè)太陽系,并且為地球生命的形成和演化創(chuàng)造了最基礎(chǔ)的光熱條件。由于太陽每時(shí)每刻都在依靠著氫核聚變?yōu)楹さ倪^程提供能量源泉,也在此過程中不斷虧損著質(zhì)量,但是為何太陽的大小沒有發(fā)生明顯改變呢?
其實(shí)每個(gè)恒星的形成和演化歷史,和生命的誕生、成長和衰亡過程異曲同工,都是在孕育中醞釀、在一個(gè)臨界點(diǎn)激活、在發(fā)展中消耗、在沉寂中死亡。根據(jù)科學(xué)家們推測,在現(xiàn)在太陽所處的空間區(qū)域,原本存在著大量星云物質(zhì),其成分主要以氫氣為主,另外還包含一定量的氦氣、氮?dú)、星際塵埃和一些電離氣體,而這些星云物質(zhì)的來源,科學(xué)家們認(rèn)為主要有2個(gè)來源和2種驅(qū)動(dòng)力,其中2個(gè)來源分別是:
宇宙大爆炸之后,形成了眾多由星際塵埃和輕氣體物質(zhì),隨著宇宙膨脹在宇宙空間中均勻分布,這些物質(zhì)成為以后宇宙中各種天體組成的基礎(chǔ)物質(zhì)來源。
上一任恒星生命晚期的產(chǎn)物,一方面是大質(zhì)量的恒星最終爆發(fā)噴出的物質(zhì),一方面是較小質(zhì)量的恒星在生命晚期殘留的氣殼物質(zhì)。
而2個(gè)驅(qū)動(dòng)力則是:
其一是宇宙大爆炸之后的冷卻,使得宇宙中的輻射環(huán)境從高能輻射慢慢趨于微波背景輻射,較輕的氣體元素氫核與氦核隨著溫度的降低,逐漸形成原子結(jié)構(gòu),局部區(qū)域的氣體物質(zhì)微觀粒子之間的引力不斷增強(qiáng),超過宇宙膨脹的壓力之后慢慢地呈聚集態(tài)。
其二是相對密集的星云物質(zhì),在附近有大質(zhì)量恒星的引力波動(dòng)影響下,比如超新星爆發(fā),星云的組成物質(zhì)之間開始進(jìn)行頻率很高的碰撞和摩擦,使得某些區(qū)域星云物質(zhì)密度越來越高。
正是在以上條件和驅(qū)動(dòng)力的基礎(chǔ)之上,太陽形成之前區(qū)域的星云物質(zhì)越聚集越多,形成了密度相對最大、溫度逐漸提升的核心,然后周圍的星際物質(zhì)開始圍繞著這個(gè)核心旋轉(zhuǎn),在旋轉(zhuǎn)的同時(shí),距離較近的星際物質(zhì)在核心引力的吸引下,被吸進(jìn)核心區(qū)域,從而使得核心的質(zhì)量和溫度越來越高,形成了推動(dòng)核心區(qū)質(zhì)量越來越大的良性循環(huán)。
在以上形成的太陽“胚胎”的基礎(chǔ)上,由這個(gè)核心的質(zhì)量引發(fā)的越來越大的萬有引力,最終將當(dāng)時(shí)處于太陽系范圍之內(nèi)的絕大星際物質(zhì)都吸入了她的懷抱。而在此之前,決定著太陽能夠成為恒星有一個(gè)關(guān)鍵的臨界點(diǎn),那就是觸發(fā)核聚變的臨界點(diǎn)。通過科學(xué)家們的測算,當(dāng)恒星初始狀態(tài)的內(nèi)核升溫達(dá)到700萬-1000萬攝氏度時(shí),就會(huì)激發(fā)組成物質(zhì)中的最輕元素氫發(fā)生核聚變反應(yīng),由兩個(gè)氫原子聚合成一個(gè)氦原子,同時(shí)釋放兩個(gè)正電子,在此過程中發(fā)生了極小的質(zhì)量虧損,虧損的質(zhì)量約為0.031u,按照愛因斯坦質(zhì)能議程,所釋放的能量為E=mc^2=2.8*10^7電子伏特,合4.6*10^(-12)焦耳。
接下來,科學(xué)家們通過太陽、地球之間的萬有引力相互關(guān)系,測算出太陽的總質(zhì)量為1.989*10^30千克,然后再依據(jù)太陽的年齡、質(zhì)量的綜合分析,測算出氫元素在太陽內(nèi)核中的比例約為70%,折算出太陽每秒中參與核聚變的氫總量為7億噸,而經(jīng)過核聚變每秒損失的質(zhì)量要比這個(gè)低很多,而且與太陽的總質(zhì)量相比可以忽略不計(jì),但是將時(shí)間放長到46億,那么太陽損失的質(zhì)量就很可觀了,差不到近100個(gè)地球或者1個(gè)土星的質(zhì)量。
太陽內(nèi)核每時(shí)每刻都在進(jìn)行著劇烈的核聚變,這種能量的釋放是非常世大的,我們現(xiàn)在所進(jìn)行的可控核聚變,正是想模擬太陽內(nèi)部的核聚變原理,通過高溫的方式推動(dòng)氫元素的核聚變,從而獲取巨量的能量輸出,但是“人造太陽”要實(shí)現(xiàn)的難度很大,主要原因就是這個(gè)反應(yīng)需要的溫度很高,而且壓力要非常大,在短期內(nèi)我們想要?jiǎng)?chuàng)造約束性的聚變環(huán)境很難。
而我們看到太陽在這么強(qiáng)的聚變以及能量釋放過程中始終保持穩(wěn)定,得益于兩種力量的平衡,這兩個(gè)力量即恒星輻射壓以及恒星本身的重力。在恒星進(jìn)入主序期以后,在內(nèi)核發(fā)生核聚變的同時(shí),向外釋放著輻射壓力,推動(dòng)著恒星體積有向外膨脹的趨勢,同時(shí)阻止星際物質(zhì)的進(jìn)一步吸收。而恒星本身的重力,源于萬有引力作用,使得恒星外部物質(zhì)都有著向內(nèi)部塌縮的趨勢。這兩種力的拉鋸過程,使恒星始終處于一個(gè)周而復(fù)始的循環(huán)狀態(tài),這個(gè)循環(huán)的主要階段是:
隨著內(nèi)部核聚變的持續(xù)進(jìn)行,恒星內(nèi)核溫度升高;
向外的輻射壓增大,體積向外膨脹;
參與聚變的原料數(shù)量減少,核聚變程度減弱;
溫度降低,輻射壓降低,重力作用占據(jù)上峰;
恒星外層出現(xiàn)引力塌縮,恒星體積減小;
體積的減小,使內(nèi)核壓力增大,推動(dòng)核聚變效率重新提升;
恒星溫度上升,體積膨脹;
………………
以上過程的持續(xù),是恒星普遍發(fā)生的短周期變化,正是在由核聚變和自身重力兩個(gè)力量的對抗下,組成恒星的物質(zhì)受到一種動(dòng)態(tài)的力平衡,因此我們看到的處于主序期內(nèi)的恒星體積并不會(huì)發(fā)生太大變化。而這兩種力量的對抗程度和持續(xù)時(shí)間,主要取決于這顆恒星的原始質(zhì)量。質(zhì)量越大的,其最終內(nèi)核聚變的產(chǎn)物鏈條越長,聚變產(chǎn)物的結(jié)合能也越高。當(dāng)恒星質(zhì)量達(dá)到太陽的3.2倍時(shí),理論上就可能演化為黑洞。
而在10億年之后,隨著太陽內(nèi)部氫元素的持續(xù)消耗,參與核聚變反應(yīng)的原料將越來越處于告急狀態(tài),這個(gè)時(shí)候內(nèi)核溫度緩慢下降,太陽先開始出現(xiàn)明顯的引力塌縮,然后在壓力急劇增大的同時(shí),激發(fā)氦的核聚變,然后釋放更強(qiáng)大的輻射壓,推動(dòng)太陽外層物質(zhì)快速向外膨脹,于是開始向著紅巨星的方向發(fā)展。待到40-50年之后,由太陽形成的紅巨星正式形成,達(dá)到體積最大,其外圍已經(jīng)吞噬到火星的軌道,直接逼近地球。
此后,由于氦的核聚變過程較氫要迅速得多,太陽在形成紅巨星之后僅能持續(xù)2-3億年,而太陽的質(zhì)量不能支持后續(xù)的核聚變,所以此后太陽內(nèi)部的核聚變將會(huì)逐漸停止,引力塌縮效應(yīng)使得太陽體積迅速收縮,形成白矮星,靜靜地在宇宙中散發(fā)最后的余溫,最后沉寂形成黑矮星,完成它壯烈而又燦爛的一生。
太陽內(nèi)部雖然持續(xù)在進(jìn)行著大量氫的核聚變反應(yīng),每時(shí)每刻都在虧損著質(zhì)量,但是由于太陽本身存在著向外的輻射壓和向內(nèi)的重力兩種力量的對抗,使得表層始終處于一種動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài),在太陽的主序期以內(nèi)是看不到比較明顯的體積變化的。
太陽并不是通過燃燒發(fā)光發(fā)熱的,事實(shí)上,直到在愛因斯坦著名的狹隘相對論的支持下,天文學(xué)家才知道太陽實(shí)際上是通過核聚變釋放出能量的。太陽直徑約為139萬公里,質(zhì)量為2×10^30千克,大約是地球的33萬倍,主要由69.5%的氫和28%的氦組成。太陽的中心像是一個(gè)巨大的核電站,因?yàn)樘柕馁|(zhì)量如此之大,它巨大的引力將所有的氫和氦聚集在一起。一般來說,一個(gè)氫原子包含一個(gè)帶正電的質(zhì)子和一個(gè)帶負(fù)電的電子,當(dāng)兩個(gè)氫原子相互碰撞時(shí),它們各自的外層電子互相排斥阻止了質(zhì)子之間的碰撞。但是太陽的核心極度高壓高熱,溫度達(dá)到1500萬度,壓力有2500億個(gè)大氣壓,使氫原子具備足夠的動(dòng)能克服阻力,通過核聚變形成氦原子核,這個(gè)過程會(huì)損失極少部分質(zhì)量,與此同時(shí)釋放出巨大的能量。
由于太陽核心的核聚變過程將部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量,太陽的質(zhì)量確實(shí)一直在減少。計(jì)算太陽通過核聚變損失的質(zhì)量很容易,利用愛因斯坦著名的公式E=Mc^2計(jì)算,太陽每秒產(chǎn)生的能量大約是3.8 x 10^26瓦,把這個(gè)代入上面的公式,太陽每秒通過核聚變大約損失42億千克,即420萬噸。在天文尺度上,這是微不足道的,如果太陽以這個(gè)速度通過輻射失去質(zhì)量,它將在大約1600億年才會(huì)失去質(zhì)量的1%。
可以利用另外一種方法來估算太陽失去的質(zhì)量,其實(shí)微不足道。太陽聚變反應(yīng)將四個(gè)氫原子轉(zhuǎn)化為一個(gè)氦原子,現(xiàn)一個(gè)氦原子的質(zhì)量比四個(gè)氫原子加起來的質(zhì)量少0.7%,這“缺失的質(zhì)量”就是轉(zhuǎn)化為能量的質(zhì)量。因此,在最大值(太陽所以氫原子全部核聚變生成氦)下,只有0.7%的太陽質(zhì)量可以損失,事實(shí)上,只有太陽內(nèi)核的溫度下才能進(jìn)行聚變反應(yīng),所以產(chǎn)生光和熱的核聚變過程對太陽整體質(zhì)量的影響很小。
除了核聚變,太陽通過另一個(gè)機(jī)制失去質(zhì)量——太陽風(fēng)。太陽風(fēng)是太陽高層大氣層釋放出來的大量的帶電粒子流,速度之快使它們脫離了太陽的重力場,飛向太空。太陽風(fēng)從太陽帶走的粒子總數(shù)約為每秒1.3個(gè)10^36個(gè),大約每秒130-190萬噸,相當(dāng)于每1.5億年失去一個(gè)質(zhì)量等于地球的質(zhì)量。
事實(shí)上,太陽在它的主序星階段是越“燃燒”越大的,而不是相反。
太陽看上去像一個(gè)熊熊燃燒的大火球,但實(shí)際上它的“燃燒”只發(fā)生在核心處。太陽的燃燒是核聚變反應(yīng),核聚變反應(yīng)的條件是苛刻的。它需要外力來克服庫侖力(原子核帶正電荷,相互排斥)將兩個(gè)較輕的原子核壓縮到核力能夠作用的范圍,核力就能夠?qū)蓚(gè)原子核約束在一起形成一個(gè)較重的原子核。
圖:將氫原子合成為氦原子的過程
在自然界中,克服庫侖力主要是依靠太陽自身的巨大的質(zhì)量形成的重壓以及高溫來使核聚變能夠發(fā)生。在太陽中,核聚變反應(yīng)只會(huì)在其半徑的30%以內(nèi)發(fā)生,其中99%的發(fā)生在半徑的24%以內(nèi)。
核聚變過程中會(huì)損失掉0.7%的質(zhì)量,這些質(zhì)量轉(zhuǎn)換成了能量釋放出來。核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的輻射壓支撐起了太陽巨大的體積。
太陽在它的主序星階段主要是將氫聚變成氦。因?yàn)楹さ暮司圩兎磻?yīng)條件更加苛刻(它的原子核中有兩個(gè)質(zhì)子,庫侖力更強(qiáng)),在太陽一生的大部分時(shí)間里都達(dá)不到使氦反應(yīng)的條件,這使得氦會(huì)在核心中沉淀下來(太陽核心處的密度非常大,不會(huì)發(fā)生對流來擴(kuò)散氦)。
圖:恒星的演化(太陽為下面這個(gè)分支)
由于氦沒有發(fā)生核聚變反應(yīng),就沒有輻射壓可以阻擋太陽對它的壓縮。核心處的氦就會(huì)被壓縮成為電子簡并態(tài)(電子被壓縮到最低能量軌道)。這使得氦核周圍的氫也跟著一起被壓縮,氫的核聚變效率就會(huì)提高。這就會(huì)釋放出更多的輻射壓,使得太陽膨脹。
氦積累得越來越多,使得其周邊被壓縮的氫也越來越多,核聚變反應(yīng)會(huì)逐漸增強(qiáng),太陽就會(huì)變得越來越大、越來越亮。在太陽生命的末期,它會(huì)成為一顆紅巨星,并膨脹到地球的軌道,將地球吞噬。這大約會(huì)在50億年以后發(fā)生。
不過大家不要擔(dān)心50億年后地球會(huì)被太陽吞噬。在10億年后,地球就已經(jīng)熱得生命無法承受了。如果那時(shí)人類沒有移居火星,人類就已經(jīng)滅絕了。
在圣經(jīng)創(chuàng)世記中記截:上帝造了兩個(gè)光體,大的管晝,小的管夜,還造了無數(shù)個(gè)星星,神把它們擺列在空中。
居科學(xué)家近代計(jì)算,太陽比地球大萬倍,最大的恒星比太陽大萬倍。太陽發(fā)出的光將近兩萬度,至今只有上千年的時(shí)間。
為什么太陽、月亮、和無數(shù)個(gè)星星如此龐大,都漂浮在空中,秒行三十公里,絲毫不亂?為什么太陽發(fā)出這樣高的溫度?人說的只是猜測。
全能的上帝,說有就有,命立就立,萬物籍他的話而成,萬象籍他的氣而生,他一句話凡事成就,我們要敬畏耶和華!
你聽說過大約再過五六十億年太陽將可能發(fā)生“氦閃”嗎?太陽氦閃就是太陽核心的氫元素消耗殆盡,全部都是氦元素時(shí),熱核反應(yīng)有一個(gè)漸漸放緩或中止的過程,由于內(nèi)部輻射壓無法抵抗強(qiáng)大的重力作用,其內(nèi)部發(fā)生坍塌,導(dǎo)致核心處于高溫高壓的環(huán)境,促使了氦元素的核聚變的形成,氦閃就會(huì)爆發(fā),使得太陽的體積迅速膨脹,其直徑擴(kuò)大約200倍,邊緣可能處在目前地球或火星軌道處。
因此,可以從另外一個(gè)層面說,太陽是“越燒越大”。不過,根據(jù)能量守恒定律,實(shí)際上太陽的質(zhì)量是在隨著其內(nèi)部核聚變的發(fā)生而逐步減小的,只不過是其消耗的能量對于自身的質(zhì)量而言是微乎其微的,就像一個(gè)巨大的巖石在水滴的作用下即使經(jīng)歷千萬年也僅僅只是形成一個(gè)小小的凹坑一樣。
據(jù)科學(xué)家推測,太陽的總質(zhì)量約為1.9891E+27噸,目前每秒鐘約有400萬噸的物質(zhì)在其核心通過核聚變的方式產(chǎn)生中微子和太陽輻射。按此計(jì)算,在太陽已經(jīng)度過的45.7億年里,一共核聚變了60*60*24*365*45.7*100000000*4000000=5.76478E+23噸,相當(dāng)于將約96.7個(gè)地球質(zhì)量的物質(zhì)轉(zhuǎn)換成能量,而太陽每年約轉(zhuǎn)換掉的物質(zhì)約為1.26144E+14噸,這個(gè)質(zhì)量僅占太陽質(zhì)量的100萬億分之一,這種變化對于人眼來說也更是微乎其微吧!
太陽作為太陽系的中心恒星,盡管它占據(jù)了太陽系的絕對質(zhì)量,有著將近100億年的壽命,但終將逃不過宇宙普遍的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而化作一顆白矮星和無數(shù)的星云。我們?nèi)祟惡偷厍蛞彩且粯,在茫茫宇宙中也顯得非常的渺小和脆弱,但是好在我們?nèi)祟愑兄叭硕▌偬臁钡木,在人類歷史發(fā)展過程中通過不斷的總結(jié)和積累,逐步發(fā)現(xiàn)和揭露一層層宇宙發(fā)展的規(guī)律,為包括但不限于星際移民等人類文明的存續(xù)不懈奮斗!
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小時(shí)候的我也曾有過這樣的憂慮,那就是太陽不停地燃燒,它將會(huì)在哪一天像柴那樣燃燒殆盡,不再照亮我們?
其實(shí)我們對于太陽燃燒的概念被固定在了日常柴火的燃燒的意識上了,很多人誤認(rèn)為太陽的燃燒是跟柴火的燃燒那樣,主要起的是化學(xué)方面的氧化還原反應(yīng),而其本質(zhì)上卻是物理上的核聚變。如果將太陽的燃燒完全置換成普通類的柴火燃燒,也就是所謂的氧化還原反應(yīng),那么通過此種燃燒方式肯定是不能滿足我們地球?qū)λ墓庹招枨蟮男枰。因此,要了解這個(gè)太陽燒了那么久都沒有變小的原因,我們需要了解的就是核聚變的本質(zhì)。
太陽燃燒的核聚變是由氫元素聚變成氦元素而釋放出來的大量能量,這跟普通的柴火燃燒不同,柴火的燃燒是在外部,而太陽的燃燒是在內(nèi)部。無論是化學(xué)燃燒還是物理的核聚變,由物質(zhì)的燃燒所帶來的質(zhì)量虧損是非常小的,我們?nèi)粘I钪锌吹降囊活w木頭燃燒后僅剩下的殘?jiān)瑢?shí)際上是由于質(zhì)量變成了二氧化碳或者是其他的氣體物質(zhì)飛走了而已。
那么太陽的核聚變呢?其實(shí)根據(jù)質(zhì)能方程的折算來看,太陽因燃燒而使得質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量的量,也就是其每秒中所產(chǎn)生的400萬噸的質(zhì)量虧損,相較于整個(gè)太陽質(zhì)量的1.9891*10^30千克來說,那幾乎是可以忽略不計(jì)的。
要說太陽為什么怎么燒都燒不小,其實(shí)還不如問太陽不停地向太空中噴灑它的粒子,為什么它不會(huì)減小呢。
太陽是沒有冷卻的地球,地球是表面冷卻的太陽。
也就是說地球的體量小,表面已經(jīng)冷卻,而太陽深處的太空還沒有能力冷卻太陽。
太陽會(huì)不會(huì)冷卻呢?
地球巖漿會(huì)不會(huì)冷卻呢?
地球巖漿已經(jīng)被厚厚的巖層隔離,冷傳不進(jìn)去,熱傳不出來,所以地球巖漿冷卻速度很慢,微不足道。太陽也存在這么一種情況,太陽表面升騰的熱氣,厚厚的阻擋了深空的極冷,把深空包圍的空間被太陽的升騰的熱氣阻擋,而使這一片空間極高溫,這些高溫向太空深處輻射,到達(dá)地球。
這些輻射對太陽來講微不足道。
太陽圍繞著一個(gè)巨大的引力中心旋轉(zhuǎn),這個(gè)引力中心磁場穿過太陽,而帶來的巨大電流不斷的加強(qiáng)太陽的電熱反應(yīng)。
整個(gè)銀河系是一個(gè)整體,它們的磁場互相貫通,不斷的互相加熱,互相的補(bǔ)償,而在極冷的太空中產(chǎn)生熱量。
一個(gè)神奇的宇宙,會(huì)有無數(shù)種現(xiàn)象,有的被人類發(fā)現(xiàn),有的人類正在發(fā)現(xiàn),有的沒有發(fā)現(xiàn),但是它們存在著,存在于宇宙之中。而這些奇奇怪怪的現(xiàn)象產(chǎn)生了各種互相極端的事物,比如極冷的太空,極熱的太陽,和各種未知的領(lǐng)域無法叫人們知道。
太陽燃燒了億萬年,還將繼續(xù)下去,而成為宇宙的一種永恒的事物,這里面蘊(yùn)藏著豐富的知識。等待人們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
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