太空中沒有氧氣,為什麼隕石還能燃燒?燃燒必須要有氧氣嗎?

2021-01-14 飛哥聊科學

宇宙中只有微薄的空氣,近似看成是真空狀態,氧氣更是稀少。太空中氧氣濃度低,溫度也低,為什麼我們就能觀測到隕石燃燒呢?

我們都知道,如果炒菜時油鍋起火,我們會迅速將鍋蓋蓋上滅火。這是由於隔絕了氧氣進入鍋內,燃燒無法繼續,火勢自然就減小,逐漸消失了。很多人就有個疑問,難道沒有了氧氣,任何東西就真的無法燃燒了嗎?

氧氣不是燃燒的必需品。在化學實驗室裡,金屬鈉就可以在氯氣中燃燒,發出黃色火焰,還伴有白煙,生成氯化鈉(食鹽的主要成分),整個過程中都沒有氧氣的參與。

金屬鎂也可以在氯氣中燃燒,發出耀眼的白光,還有鐵也可以在氯氣中劇烈燃燒,產生棕褐色的煙。通常把強烈放熱並伴隨有光輻射的快速化學反應過程都稱為燃燒。所以說沒有氧氣依然可以燃燒。

飛向太空的火箭也靠燃料燃燒提供動力,火箭的燃料主要是肼、甲基肼和偏二甲基肼。火箭內部裝有氧化劑「四氧化二氮」, 即使在沒有氧氣的情況下,燃料也可以正常燃燒。由此可見,燃燒可以沒有氧氣,只需要三個條件,可燃的物質、溫度達到燃點、氧化劑(例如氧氣)。

隕石就是太陽系中的小行星,大部分來自於火星和木星之間的小行星帶。它們在軌道上運行時可能會相碰,碰撞後部分行星改變軌跡奔向地球。由於太空中缺少空氣,沒有阻力,隕石很難燃燒。

我們看到的隕石燃燒,要等隕石進入大氣層後才會發生。也不是所有的隕石進入大氣層後都會燃燒,需要根據隕石的分類判別。

如果是石隕石,其主要成分是矽酸鹽(比如橄欖石),那麼是不會燃燒的。就像水泥主要成分是矽酸鈉,我們從沒見過水泥燃燒一樣;如果是鐵隕石,那麼它的主要成分就是鐵和鎳,鐵這種金屬是可燃的,鐵隕石自然就會燃燒了。

鐵隕石在大氣層中高速運行,和空氣中不論哪種氣體摩擦都會產生大量的熱量,這時配合氧氣就可以燃燒。如果隕石體積很小,那麼在其掉落到地面之前就可以完全燃燒,不會造成什麼影響。如果隕石體積太大,就會砸出很多隕石坑,就像月球表面一樣坑坑窪窪。

而石隕石則不同,即使有氧氣也不會燃燒。不過,由於高速運行的石隕石周圍空氣溫度可達數千度,甚至上萬度。高溫使得隕石上的固體被熔化成液體或者升華,液體蒸發變成氣體。所以我們也會看到石隕石在空中燃燒的景象。

隕石燃燒屬於化學變化,但是部分隕石的升華、液體蒸發都是隕石上物質狀態的改變,屬於物理變化。太陽也是如此,很多人說太陽在燃燒是不嚴謹的,太陽能發光放熱也是屬於物理反應。

構成太陽的主要物質是71%的氫和26%的氦。太陽中心溫度高達1500萬度,其能量都是來自於核聚變,不斷向外釋放和輻射。即使太陽看起來像個不斷燃燒的火球,但太陽並沒有消耗氧氣。

值得一提的是,每天降落到地球的隕石就有很多,不過其中大部分體積小、質量輕。地球的最外部有著1000公裡以上厚的大氣層。大氣層的存在保證了地球的溫暖舒適,也為地球抵擋了大量隕石的襲擊。

由於小隕石很難落到地面,到訪地球的小隕石在大氣層中迅速燃燒後消失,自然也就不會引起人們的注意。

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    就像燃燒,我們一直在地球上生存,所以,以地球上的環境,燃燒必須符合兩個條件,氧氣和可燃物,兩者缺一不可。可是在太空裡是沒有氧氣的,然而太陽卻在太空當中燃燒了幾十億年。關於太陽如何能燃燒的問題,最初也是困擾人類的一個大難題。後來經過科學家們的不懈努力,這個問題也得到了解答。原來太陽的燃燒與我們在地球上看到的燃燒是不同的,地球上的物體燃燒所需的條件在太空中是不存在的,而且太陽的燃燒也與我們所理解的燃燒是不同的。
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    我們的認知中,沒有氧氣的真空,火焰是無法燃燒的,就連飛入太空中的探測器,在必要時也必須用儲備在氧氣倉中的液氧來助燃。但是在宇宙的真空環境下,真的無法燃燒嗎?那麼諸多恆星是如何在宇宙中發光發熱的?小行星撞擊至沒有大氣層的行星時,為什麼也會發生星球碰撞後的燃燒呢?
  • 宇宙中沒有氧氣,太陽為什麼能燃燒出火焰?原因並不複雜!
    但凡是有些知識,我們都知道物質想要燃燒必定離不開個條件,即可燃物、氧化劑和達到著火點。我們平時自己在做化學實驗的時候也都知道,一旦缺少氧氣,物質的燃燒也就不存在了,可見氧氣在燃燒中具有的作用多麼重要,那麼這就誕生了一個問題,宇宙中是真空狀態,太陽是怎麼燃燒的?
  • 太空中氧氣稀薄,火箭是如何完成燃燒,繼續向前推送的?
    我們都知道滿足一個物質燃燒的條件有三個,那就是需要有可燃物,助燃物質和一定的溫度,而這裡的助燃物質指的就是氧氣等一些氣體。看到這裡很多人就提出疑問了,我們在地球上發射的一些設備向探測器和火箭等等。
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    首先我們要清楚火的燃燒原理,自然界中最常見的物質非木材莫屬,當然大部分可以被氧氣點燃的東西都和木材一樣,從氣態的氫氣,到液態的酒精,固態的煤都有共同點,即分子結構中的原子在高溫度下能與氧氣中的氧原子發生化學反應:氧化還原反應,同時釋放大量的光和熱。
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  • 你知道麼 其實沒有氧氣 也可以使物體燃燒
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  • 鐵可以在氧氣中燃燒,不能在空氣中燃燒,正常嗎?細思恐極!
    鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四濺,產生耀眼的白光,生成黑色固體。但是,鐵在空氣中不能燃燒。這看起來很正常,仔細想想卻不對勁。在氧氣中燃燒的可燃物都能在空氣中燃燒,只是在氧氣中燃燒的更劇烈。鐵是個例外,難道不能妥協,在空氣中不劇烈的燃燒,隨便濺點火星,產生不耀眼的白光?大概「鐵傲骨」就是這麼來的,錚錚鐵骨只認氧氣,絕對不能為空氣獻身。言歸正傳,鐵不能在空氣中燃燒,與燃燒的劇烈程度和耀眼白光都沒有關係,關鍵是「火星四濺,生成黑色固體」。黑色固體是四氧化三鐵,濺射的也是四氧化三鐵。
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    問:飛行高度在大氣層中的商用飛機和噴氣式戰鬥機可以用氧氣作為助燃劑,要進入太空的火箭呢?那裡根本沒有空氣,火箭在太空中要怎樣點燃引擎和燃燒燃料呢?答:燃燒反應只需要兩個要素:燃料和氧化劑。大多數航空火箭自行攜帶燃料和氧化劑,所以它們不用靠從外太空獲取氧氣。
  • 太空連氧氣都沒有,太陽是怎麼燃燒50億年的?看了毛骨悚然
    初中化學的時候我們就學過,物體燃燒的條件之一就是氧氣,那麼太空一直處於真空狀態,太陽是怎麼燃燒幾十億年的呢?太陽的燃燒也與我們所理解的燃燒是不同的。據科學家解釋,太陽其實不是在燃燒,它是一種通過核聚變釋放能量的過程。大家都知道核聚變的能量是非常強大的,而太陽的中心一直都在發生著核聚變。
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    太陽的火焰,其實是由太陽上的氫」燃燒」而產生的,其本質當然是核聚變反應,而不是化學反應,因此不需要氧氣的參與。不過我們人類沒有登陸到太陽,是怎麼知道太陽的火焰是來自「核聚變反應」的呢?這個核聚變反應的細節是怎麼樣的呢?
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