太陽每秒鐘消耗450億噸的質量,它能一直燃燒嗎?

2020-11-23 騰訊網

我們已經習慣了太陽為我們的地球提供光亮,卻不知道太陽正在以每秒鐘450億噸的質量在交換著這些能量,有一天太陽的質量會消耗完畢嗎?距離那一天還有多遠呢?如果那一天來到了,地球會發生什麼事呢?

為什麼太陽在不斷地消耗質量?

1905年,愛因斯坦提出了質能公式,描述了質量與能量之間的當量關係,質能方程的表達式為E=mc ,E表示能量,m代表質量,而c則表示光速。這個方程可以用來解釋核聚變中的質量虧損或計算粒子的能量。

核聚變的基本原理

在地球的溫度下,對於原子我們都知道同性相斥,異性相相吸,所以兩個同性正電荷之間一直相互排斥,不相互靠近,所以它們的原子核就無法碰撞。而太陽核心的溫度高達15,000,000K,壓力也非常之大,為這些原子核提供了動力,緊緊地將兩個同性正電荷擠壓在了一起,產生了核聚變的條件。

我們地球上目前無法實現可控的核聚變正是因為無法實現這種高溫和高壓的狀態。

在太陽的核心,氫原子受到高溫高壓,原子核通過不斷撞擊形成了氦原子。也就是說太陽是通過不斷消耗自身的燃料—氫,來實現能量的轉化的。

既然如此,太陽的氫總有用完的一天。

膨脹

太陽不斷地消耗著內部的氫,所以當氫氣快用完的時候,太陽只剩下表面的氫殼了。這時候,太陽的中心部分就會受到引力的影響開始收縮,而太陽卻膨脹了,像是一個被吹大的氣球。這時候太陽的溫度已經比以前低了,但是亮度比以前還更亮。終於太陽變成了一顆紅巨星。

然而,這並不是太陽生命的盡頭。之前氫核聚變之後還留下了氦,由於收縮的作用,核心的溫度急劇上升,氦又開始產生核聚變變成碳和氧。然而,太陽的溫度已經不夠再進行更深層次的核聚變了。

終於,在消耗完了所有的燃料之後,紅巨星開始坍塌,留下一個緻密的核心,所有的外殼被拋棄了,它變成了一個地球大小的白矮星。

距離太陽燃燒完還有多少呢?

太陽是處於主星序上的黃矮星,一般來說壽命是100億年,目前地球的年紀已經45.5億歲了,也就是說太陽也已經進入它的不惑之年了。

也就是說太陽還有55億年左右將變成一顆紅巨星,紅巨星的壽命就只有大概1億年左右了。對於地球生命來說,當太陽變成紅巨星的時候,一切都已經無力回天了。

當太陽膨脹成紅巨星的時候,體積已經是原來的幾百倍了,按照日地這距離,太陽膨脹的時候可能直接和地球當起鄰居了。而距離太陽更近的水星和金星也玩完了。

那地球生命何去何從呢?

科學家在宇宙中發現了很多流浪星球,未來有一天流浪地球真的可以實現嗎?但是沒有了太陽的光輝,地球的溫度和熱量從哪裡來呢?要寒冷的深空裡,漂泊的地球真的能讓生命活下來嗎?

或許這種想法只是杞人憂天。按照目前地球進化的情況來看,人類在地球上存活幾十億年的機率基本為零。還有另一種可能,或許人類尚未等到太陽把地球搞完蛋的時候,就先把地球搞完蛋了。

小結:

太陽不斷地在消耗它的質量為我們換取能量,這或許就是我們常說的燃燒自己照亮別人,改一下就是,核聚變自己照亮別人。太陽每秒要消耗450億噸的質量,說明它的質量總有消耗殆盡的一天,而距離那一天還是55億年。

當那一天來臨的時候,地球要麼被吞噬,要麼燃起了熊熊烈火。地球或許走上了流浪的道路,或許沒有。但是,只有我們愛護地球,保護地球,未來地球的生命才有存活的可能,否則尚未到達那一天,或許地球早已寂靜了。

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  • 太陽每秒鐘消耗6億噸氫,怎麼不會變小呢?
    沒有科學之前,人們還把太陽當做一個神,更不知道它有多大,也就以為比人要大一些吧,充其量一座山大吧。人類對星球有質量概念還是在牛頓以後,通過萬有引力公式開始計算地球的質量和密度。如果這個太陽到50億年縮小沒了,而且每年還是平均縮小,我們每年記錄一次,也就縮小了50億分之一,誰有這麼大本事看得出來?何況太陽並不是這樣按比例消耗的,燒到最後到會沒了。
  • 太陽每秒消耗420萬噸物質,為什麼可以一直燃燒?
    人類對太陽的認識,太陽就是一個無時無刻不在「燃燒」著的大火球,實際上,太陽內部進行熱核聚變反應,由4個氫原子核聚變成1個氦原子核,同時還會釋放出2個正電子、2個中微子和3個光子,這些看上去微不足道的小粒子,就是太陽發光發熱的真正原因.因此、正是有了太陽的光,地球才會如此生機勃勃.太陽是位於太陽系中心的恆星,它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。
  • 太陽每秒燃燒6億噸物質,地球一直接收陽光,質量增加了多少噸?
    ,這決定了太陽的燃燒速度,每秒大約有6.5億噸元素參與聚變,產生了大約450萬噸的質量虧損,太陽所發出的巨大能量就是從這個質量虧損中轉換而來! 太陽每秒損失的質量超過450萬噸,會有一天燒完嗎?
  • 太陽正以每秒400萬噸的速度損失質量,地球會因此而遠離太陽嗎?
    太陽是地球上的萬物之源,在過去的45億年裡,正是太陽不停地向外輻射出大量的光和熱,我們的地球才可以像今天一樣生機盎然。太陽不停地「燃燒」,必定會消耗掉自身的一些物質,關於這一點,科學家告訴了我們一個數據:平均每一秒,太陽就會損失其自身大約400萬噸的質量。
  • 太陽每秒消耗400萬噸物質,地球總在接受太陽光,質量增加了嗎?
    地球總在接受太陽光準確地說,太陽每秒鐘消耗七億噸氫元素根據太陽常數,地球每秒鐘獲得的太陽輻射能量只佔太陽輻射總量的22億分之一,即不到20公斤的質量,但地球質量不會增加,因為這些光是純能量,它們並沒有轉化為質量。質能關係式E=mC只是揭示了能量和質量的轉化的內在數量關係,但並沒有要求一定要轉化。
  • 太陽每秒燃燒400萬噸物質,地球總在接收太陽光,質量增加了嗎
    在我們的太陽系中,太陽是一個時刻釋放著巨大能量的星球,在它的內部,每秒鐘都有400萬噸的物質被轉化成能量,而我們的地球每天都在接受太陽光照輻射過來的能量,那我們的地球的質量是不是會因此增加呢?太陽是一個中等質量的恆星,內部時刻在進行著劇烈的核聚變,每秒鐘都有400萬噸的氫元素被聚變成氦元素等,即便如此,太陽仍然能夠聚變100億年左右,可見太陽的質量有多麼的龐大,我們的地球距離太陽大約1.49億公裡,雖然如此遙遠,它仍然可以接收來自太陽光照的億分之一左右,那麼就是太陽核聚變的400萬噸物質中億分之一來到了地球上嗎?這樣的話每秒都將會有40公斤左右的能量被地球吸收。
  • 太陽每秒消耗420萬噸物質,為什麼太陽還沒燒完?
    太陽每秒鐘大約輻射3.9×10∧26焦耳的能量,而地球上每秒鐘大約會接收到7.3×10∧17焦耳的能量,這僅佔太陽輻射總能量的20億分之一。這些到達地球的太陽輻射,其中只有1/10000能被人類利用。因此,人類所使用的能量僅佔太陽總輻射能量的20萬億分之一。太陽一秒鐘輻射出的能量就夠人類消耗一年。所以說,太陽輻射出的總能量是非常驚人的。
  • 太陽在過去46億年裡已經燃燒掉多少質量?
    自從太陽誕生到現在的46億年,太陽一直在「燃燒」,那麼,太陽已經被用了多少了呢?關於太陽被利用了多少這個問題,真是一個非常有趣的問題,而且如果深究細節的話,還是一個非常難回答的問題。下面,通過簡單的計算來估算太陽已經消耗了多少。
  • 太陽每秒鐘要消耗多少燃料?多達400萬噸,然而這還算不上太多
    太陽每秒鐘所產生的能量足以滿足我們數十萬年的能源需求,而我們在地球上所能夠採集到的太陽能量可以說是無限趨近於零。太陽的能量來源於其時刻不停的氫核聚變,據計算,太陽每秒鐘用於氫核聚變所消耗的氫元素就可以達到400萬噸之多,也就是說每過5000萬年,太陽所消耗的氫元素就能夠等質量於一個地球,而迄今為止,太陽已經走過了將近50億年的歲月,也就是說有100個地球質量的氫元素被消耗掉了。
  • 地球每秒鐘都吸收著太陽巨大能量,最終能夠承受得了嗎?
    可能你會回答:咋了,每天吃的東西不都拉了撒了嗎,運動勞動消耗掉了嗎,還有長肚皮長個子積存起來了嗎?這還不簡單?但地球又不會拉和撒,它吃的東西到哪去了呢?怎麼不會撐破肚皮爆炸呢?如果我回答你,地球也會拉和撒,也會運動消耗,也會長大長胖,你信嗎?
  • 太陽一直依靠什么元素在燃燒,地球上的重元素又是怎麼來的?
    太陽核心每秒鐘有6億噸的氫,通過核聚變產生5.968億噸的氦,這樣就有420萬噸的物質轉化成為能量,以電磁輻射的方式從核心向太陽表面迸發出來,放散到太空。這種質能轉換遵循愛因斯坦的質能方程。質能方程表達式為:E=MC。式中,E表示能量,單位J(焦耳);M為質量,單位kg(公斤);C為光速,取值約300000000m/s(米/秒)。
  • 燃燒需要氧氣,為什麼太陽沒有氧氣卻能持續燃燒了幾十億年呢?
    大家也知道,太陽是一個「燃燒」的火球,太陽的主要成分是什麼,為什麼太陽能夠持續燃燒幾十億年都不熄滅呢? 雖然太陽就像一個「火球」,但是與我們常見的燃燒是完全不同的,太陽的「燃燒」是核聚變反應過程。 太陽的直徑達到1.392×10^6公裡,質量達到2×10^30千克,而從太陽的組成成分來看,太陽確實是沒有太多氧化劑,其大約四分之三的成分是氫,大約四分之一成分是氦,還有極少量其它元素。
  • 太陽每秒燃燒420萬噸物質,地球總在接收太陽光,質量增加了嗎?
    按照質能方程,只要地球接收太陽能量,那麼地球的質量就一定會上升,但關鍵在於,依靠太陽能量增加的質量,每年也就增加幾萬噸而已。相比於地球60萬億億噸的總質量,九牛一毛而已,更別提地球還會通過其它方式流逝質量。
  • 擁有1160億億億噸氫的太陽究竟能燃燒多久?
    對於我們地球人來說,宇宙中沒有哪個天體能像太陽那樣與我們如此親近。儘管太陽發出的光和熱中只有22億分之一到達地球,但也足以使地球成為現在這樣一個生氣勃勃的世界了。  在19世紀末期,地質學家在南非的特藍斯瓦爾的地層中,發現其中的矽化巖中存在與今天的藍藻有相同複雜結構的單細胞組織,這證明了地球上早在35億年前就有生命存在了。
  • 太陽每天消耗能量發出太陽風,那麼太陽是不是每天都在變小?
    太陽一直在消耗,它在變小嗎?眾所周知,太陽每天都在發出光和熱,同時也不斷地發出太陽風。這意味著它無時無刻都在消耗能量。就像一個人一直不吃飯,同時還在勞動,人自然會變瘦,那麼太陽也會如此嗎?根據目前的數據,太陽每秒損失6*10^12克的質量,那麼,如果太陽一直在失去質量,那麼它為什麼會變得更大呢?很簡單,這和質量是如何損失有關的。
  • 太陽每秒虧損6億噸質量!地球會不會因此離開太陽系的宜居帶呢?
    地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡,由此可以計算出,地球可以獲得的能量為173,000TW。儘管太陽射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但是已經高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤所獲取的能量。
  • 太陽每秒虧損6億噸質量!地球會不會因此離開太陽系的宜居帶呢?
    地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡,由此可以計算出,地球可以獲得的能量為173,000TW。儘管太陽射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一,但是已經高達173,000TW,也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當於燃燒500萬噸煤所獲取的能量。
  • 太陽為何燃燒40億年,每秒釋放420萬噸能量依舊生生不息?
    那麼根據天文學家的計算,太陽輻射的總能量是非常驚人的,倘若想保持這種高強度的燃燒,也就意味著每秒需要消耗至少在討論一個事物是否會凋亡之前,首先要搞清楚事物是如何進行運作的,那麼太陽為什麼會燃燒呢?原因就是太陽其實一直在被自身擠壓,它沒有任何抗力,那麼太陽在自身引力作用下就會被壓成一個小球,可是,實際情況是太陽卻產生了核聚變的反應。
  • 太陽為何持續燃燒40億年,每秒釋放420萬噸能量依舊生生不息?
    那麼根據天文學家的計算,太陽輻射的總能量是非常驚人的,倘若想保持這種高強度的燃燒,也就意味著每秒需要消耗至少420萬噸的能量,可是至今為止太陽已經擁有40多億年的壽命了,那麼為什麼太陽的引力和能量並沒有削弱呢?在討論一個事物是否會凋亡之前,首先要搞清楚事物是如何進行運作的,那麼太陽為什麼會燃燒呢?
  • 136億億噸的水澆到太陽上,太陽會怎樣?
    據估計,地球上的總水量達到了136億億噸。那如果我們用136億億噸的水去澆太陽,太陽能被澆滅嗎?但是太陽的「火」和地球的燃燒原理並不相同,曾經也有過科學家認為,太陽是依靠燒煤來燃燒的,這是因為當時科學還不發達,而當時煤炭是比較高效的燃燒物,因此有科學家提出這個猜想也就不難理解了。然而真的有好事的科學家計算過:如果太陽是燒煤的,能持續燃燒多少年,結果顯示太陽這麼大的煤塊,只能燃燒幾千年左右,而這還不夠人類演化的時間。