將一萬億桶水全部倒在太陽上,太陽會不會熄滅?

2020-08-30 超弦

如果把1萬億桶水同時倒在太陽上,會發生什麼?

眾所周知,太陽發出的光是地球上主要的能源,也是生命延續的必備條件。太陽離我們很遠,距離大約為0.0000158光年,換算為1.496億公裡,如此遠的距離才能讓太陽光恰到好處地撒在地球表面。實際上太陽的表面是非常熱的,你可以想像它是一個巨大的火球,但實際上它不是。那麼如果把1萬億桶水同時倒在太陽上,會發生什麼有趣的事?

首先我們必須對這些桶有一個清晰的限定,假設一個桶有10升的容積,1萬億桶就是10萬億升的水。根據NOAA的數據,地球上有139658.4立方公裡的水。這意味著地球上大約有138599045立方公裡的水。你基本上清空了地球上的水到太陽上,而太陽大約可以容納1300000個地球。

這就好比在一個巨大的巨熱鐵鍋上滴一滴水一樣。它會立即電離成元素氫和氧,即使你拿了10萬億或100萬億桶也沒關係,結果也一樣。

首先你的水桶必須用特殊的材料,假設你用的是最著名的熔點最高的材料,碳的熔點是3823K,因此它仍然會蒸發。太陽的表面溫度是5800度,但是你可以瞄準太陽較冷的區域,稱為「黑子」,在3800度。理論上,你可以把你的碳桶放在黑點,然後把水釋放到太陽上。但是有一個小問題。還記得你童年照片裡那些圍繞太陽的線條嗎?它們被稱為「日冕」。那個美麗的日冕實際上比太陽本身要熱得多。電暈的溫度可以達到1000000 K。太陽日冕向太空延伸數百萬公裡。你的碳桶,無論有多厚,都沒有機會通過日冕的巨大護盾存活下來。它絕對會在太空中蒸發。那麼如果你還不死心,再假設有很強的水桶真的能夠保護水直道太陽的上空,那麼最終也是徒勞無功。

不管你用了多少水,都不可能用那種方式來滅掉太陽。雖然地球有很多水,但與太陽相比還是很小的。此外,我們通常認為水「撲滅」火災的方式涉及水的兩個方面。第一種是水在火沸騰時,由於汽化的潛熱使火冷卻。第二個原因是它將阻止火獲得氧氣,而氧氣是它繼續燃燒所需的。當然,水中有氧,但由於它已經「燃燒」在與氫結合的意義上,它不可用於支持通常意義上的火。

當然,最關鍵的一點是,來自太陽的能量不是由需要氧氣的燃燒產生的,也不能通過從反應中除去氧氣而熄滅。來自太陽的能量是由核聚變反應產生的,核聚變反應只需要氫和重力。反應不需要氧氣,因此用水無法滅掉太陽。即使水均勻地分布在太陽表面並以低速沉積,水也不能熄滅太陽的火。與傳統的火不同,太陽的反應是通過核聚變來加熱的,核聚變主要是氫,但也包括其他元素,通過大量的能量釋放與核聚變結合在一起。因為每個水分子都有兩個氫原子,可能的結果是水開始參與聚變反應,有效地成為額外的核燃料。甚至水分子中的氧原子也可以參與聚變反應並在這個過程中釋放熱量。

至於冷卻,我們通常與水的汽化潛熱聯繫在一起,在這種液體所承受的巨大壓力下,我根本不確定是否會像我們在標準溫度和壓力下那樣發生液氣相變。即使有一個像室溫下那樣具有巨大能量的相變,它也只佔太陽總儲存能量的一小部分,因此最終的結果只能是將水完全分解。事實上,那麼多的水是否可以像所描述的那樣聚集成一個球體仍然是一個謎。

因此關於這麼多的水是否會「熄滅」太陽的答案是不可能的。關於我們古老的太陽,還有一個事實:太陽太大了,有130萬個地球可以容納它。你提到的水量只是我們地球上水量的一小部分。即使你把地球上超過一百萬個地球的每一滴水帶向太陽,它們都會在離太陽數百萬公裡的地方蒸發掉。

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