太陽會永恆「燃燒」嗎?答案是否定的,恆星的晚年都會變成這樣

2020-12-17 科學社

太陽會永恆「燃燒」嗎?答案是否定的,恆星的晚年都會變成這樣!太陽給予我們的感覺就是炙熱的火焰,像是永遠在燃燒一般。可是燃燒,就必須具備氧氣才能產生的化學反應,而且燃燒的首要因素就是發熱。如果我們在看到一團火的時候,首先就是火焰區域內的物質非常熱,從而產生光線。

同樣的道理放在燈泡上,就是電能使得細細的電熱絲能夠達到足夠的熱,從來發光。而太陽持續發熱,持續發光,靠的是什麼呢?原來,太陽的燃燒現象並不是化學反應,而是核反應!

也就是說,太陽如果是由物質組合而成的,那麼這些物質正好在經歷著核聚變釋放核能。這樣的核反應讓太陽內部物質非常熱,熱物質發光給予我們地球光線,也就是黑體輻射的基礎原理。而為太陽發熱提供「原料」的物質是什麼呢?它們是兩個碰撞形成氦原子核的兩個氫原子。

這種反應並不需要更多的因素參與進來,只要向氫原子核施加能量,讓他們儘量接近,抑制住帶正電原子核之間的各種排斥,比如電荷排斥。而由於質量的原因,太陽自身的重力恰好產生這種巨大的壓力,使得核反應順利進行。這種自身的重力,和核聚變產生的力量,伴隨著太陽持續運轉,持續發熱,持續發光。只需要足夠的氫氣參與進來,那麼這一切就不會改變。

恆星氫核聚變的這種狀態被叫做主序列星,咱們的太陽已經是運轉了46億年的主序列星,科學家們預估它還能繼續這樣的狀態維持40億年以上。當然了,毫無疑問的是,促使核聚變發生的氫氣終究會消磨殆盡,當重力使得氫氣無法融合的時候,恆星就會發生變化。

也就是說太陽成為紅巨星是毫無疑問要發生的,那時候的太陽會膨脹大吞噬軌道內的一切,無論是金星水星,都會不復存在,成為紅巨星的它會繼續融合氦氣、碳或者是其他的元素去維持生命,但是這顆恆星最終的最終還是要變化為一顆致命的天體結束生命。到那個時候,太陽就會變得像星雲噴射一樣褪掉外層物質,變成一個白矮星。

白矮星的狀態主要以碳為主,外層覆蓋著氫氣和氦氣,光度越來也低,但是密度和質量愈來愈大,這也就是太陽的歸宿。

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