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

2020-12-05 科學信仰

太陽的照耀是地球孕育生命的基本前提,然而我們並不能離太陽太近,因為太陽所散發出來的能量是超越我們認知的。

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。

這個數字令人震驚,也令人擔憂,如此燃燒下去,太陽的燃料是否足夠呢?

這其實並不需要擔心,雖然太陽進行氫核聚變已經消耗了大約100個地球質量的氫元素,但就其自身而言,這些氫元素還不足自身質量的1%。太陽的氫元素含量竟如此之多?是的,氫元素大約佔據了太陽質量的75%左右。

其實不僅是像太陽這樣的恆星擁有大量的氫元素,很多行星的氫元素含量也不亞於恆星,這是因為宇宙間所有天體的形成過程都是大致相似的。在宇宙誕生之後,宇宙間的物質開始凝聚,一些大質量的物質通過碰撞和吸收逐漸壯大自己。

慢慢的,一些小型天體出現了,這些小型天體的核心是由重元素所組成的,當它們不斷壯大之後,就成為了行星,我們將這樣的行星稱之為巖質行星。我們的地球就是一顆巖質行星。

宇宙間除了巖質行星以外,還是氣態行星,我們習慣於將巖質行星和氣態行星區分開來,但從本質上來講,二者並不是對立的,所謂的氣態行星其實也是由巖質行星演化而來的。當巖質行星的質量繼續增大,它的引力就會隨之增強,慢慢的,它不僅能夠吸附重元素,氫氣和氦氣也被它的引力吸引而來,大量的氣體物質聚集使得行星的質量顯著增加。

隨著質量的增加,行星內部的壓力越來越大,低層的氫元素變化為液態,而表面的大氣越來越厚,這就是氣態行星,太陽系中的木星就是這樣一顆氣態行星。

研究發現,木星的氫元素含量和太陽極為相似,也佔到了自身質量的75%。當一顆氣態行星的質量繼續增大,大到足以誘發氫核聚變的時候,那麼它就被點燃了,從此便成為了一顆恆星,太陽就是這樣的一顆恆星,而木星因為沒有足夠的質量,所以只能成為一顆氣態行星,因此也有人喜歡稱木星為一顆「失敗的恆星」。太陽雖然是一顆恆星,但在恆星的劃分中只算是一顆黃矮星,宇宙間有無數的恆星質量要遠大於太陽。

對於恆星而言,質量小也並非是一件壞事,因為恆星和壽命與質量息息相關,質量越大,則壽命越短。

這是因為質量越大的恆星,其內部的氫核聚變就越劇烈,所以其就會更快燃燒殆盡,從而發生坍縮,成為一顆中子星或黑洞。太陽每秒鐘所消耗的氫元素達到了400萬噸,這在我們看來很多,不過在恆星的行列中,這並不算太多,很多超巨星的氫核聚變要比這劇烈得多。

太陽的壽命大約有100億年左右,而很多超巨星的壽命不過幾千萬年,甚至是幾百萬年。當然宇宙中還有很多比太陽更小的恆星,它們的壽命可以達到上萬億年之久。

相關焦點

  • 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,損失400萬噸物質,也就是說釋放400萬噸質量的能量。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。
  • 根據萬有引力:太陽每秒損失400萬噸,地球會離太陽越來越遠?
    我們認識的第一顆恆星就是太陽,經過科學家數百年的觀測與驗證,建立起了最可靠的太陽標準模型!但吃瓜群眾們正聽說,太陽每秒都丟失400萬噸質量,這是什麼情況?根據萬有引力,這太陽變輕了,地球距離太陽越來越遠,以後曬不到太陽了?
  • 太陽每秒鐘消耗450億噸的質量,它能一直燃燒嗎?
    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?
  • 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。太陽的燃燒是核心部分在高溫高壓下,每時每刻都在發生著熱核聚變,每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,少了的420萬噸的質量就轉化成了能量,以電磁輻射的形式,輻射到太空去了。
  • 太陽每秒損失400萬噸質量,根據萬有引力,地球會遠離太陽嗎?
    太陽每秒損失400萬噸質量,根據萬有引力,地球會遠離太陽嗎?然而,太陽不斷的進行核聚變從而輻射出大量的光和熱,本身就會消耗掉大量的物質,而根據測量得到太陽每秒輻射出來的總能量,再根據質能方程,科學家們最終得出太陽每一秒損失的質量達到了400萬噸,而根據萬有引力的定律,質量的減少,勢必影響引力的大小,而太陽引力的減弱,在一定程度上會使太陽對於地球束縛減弱,而地球就會遠離太陽!
  • 太陽每秒消耗420萬噸物質,為什麼可以一直燃燒?
    太陽是生命之源,沒有太陽,地球上就不可能有姿態萬千的生命現象,當然也不會孕育出智慧的人類。太陽燃燒著自己,照亮了周圍的星空。帶給人們日夜和季節的輪迴,左右著地球冷暖的變化,為地球生命提供了各種形式的能源。
  • UFO 每秒燒掉四百萬噸燃料,它已燒了五十億年!
    太空中有個星球,它每秒燒掉自身四百萬噸的氫原料,已經燒了五十億年,但也只燒掉了它的萬分之三,這個星球該有多大呢?抬頭看看我們的太陽吧,這個星球說的就是它。太陽的直徑達139萬公裡,是地球的109倍,體積是地球的130萬倍。其能量來源來自於它直徑不到50萬公裡的核心部分。其核心的溫度高達1,500萬度,壓力極大,據估算約有2,500億個大氣壓。
  • 太陽以每秒400萬噸速度損失質量,當質量為0時,地球將何去何從?
    文/仗劍走天涯太陽正在以每秒400萬噸的速度損失質量,屆時地球將何去何從?眾所周知,太陽是地球上的生命來源,正是因為太陽發出的光熱才為地球的運轉提供了能量,而人類也正是依靠著這些能量才得以生存,是最近一些科學家卻在太陽的研究中發現了一個非常可怕的現象,太陽正以每秒400萬噸的速度損失質量,如果等到太陽消失不見了,地球又該何去何從呢?
  • 太陽每秒釋放的能量足夠人類使用上萬年,但人類還是存在能源危機
    太陽內部通過核聚變反應釋放大量能量,據估計,太陽每秒釋放大約380億億億焦耳能量,相當於人類當前生產力水平數十萬年消耗的能量,但是只有22億分之一能輻射到地球。太陽是地球生命的能量之源,人類使用的絕大部分能量,究其根源都來自於太陽,比如化石燃料是古生物通過光合作用固定下來的能量,水力發電是太陽能蒸發雨水,使雨水獲得重力勢能。根據恆星演化模型的推斷,我們太陽已經有45.7億年的歷史,化學反應肯定是無法維持這麼長時間的能量輸出,在太陽內部,主要進行著氫元素向氦元素的聚變,從而釋放大量能量。
  • 太陽每秒損失420萬噸的質量,為什麼太陽還沒燒沒?
    可以說,太陽的總輻射量是非常驚人的,可問題來了,太陽要保持這樣的輻射強度,每秒就需要消耗420萬噸的質量,這都燃燒了40多億年,為什麼沒有削弱太陽的引力呢?太陽的核聚變反應要了解這個問題,我們首先要搞清楚:太陽是如何燃燒的呢?
  • 太陽每秒損失420萬噸的質量,為什麼太陽還沒燒沒?
    我們打個比方,如果我們把太陽每秒的輻射總量看成是66萬億的錢,地球接收到的只有3萬,而被人類撿到的只有3塊。可以說,太陽的總輻射量是非常驚人的,可問題來了,太陽要保持這樣的輻射強度,每秒就需要消耗420萬噸的質量,這都燃燒了40多億年,為什麼沒有削弱太陽的引力呢?
  • 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。
  • 太陽為何燃燒40億年,每秒釋放420萬噸能量依舊生生不息?
    眾所周知,地球上所有能量都來源於太陽輻射,太陽輻射其實是指太陽正在自我燃燒,而地球是接受到了自我燃燒能量的一點點,大約佔了1/22億。這些數字不不意味著人類能夠使用的能量,換言之能夠被人類使用到的太陽輻射只有1/220,000000000000。
  • 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?
    眾所周知,地球上所有能量都來源於太陽輻射,太陽輻射其實是指太陽正在自我燃燒,而地球是接受到了自我燃燒能量的一點點,大約佔了1/22億。這些數字不不意味著人類能夠使用的能量,換言之能夠被人類使用到的太陽輻射只有1/220,000000000000。
  • 太陽燃燒會損耗質量,所以地球會遠離太陽,那地球會越來越冷嗎?
    根據計算,太陽每秒鐘所釋放的能量足以供全人類使用25萬年以上,而在地球上我們所能夠獲得的太陽能量其實是微乎其微的。不過,能量並不會憑空產生,太陽既然能夠釋放如此巨大的能量,那麼能量來自於何處呢?就來自於太陽本身的「燃燒」,在高溫高壓的作用下,太陽上的氫聚變成為氦元素,在這個過程中巨大的能量被釋放出來,而隨著能量的釋放,太陽上的燃料也隨之消耗掉了。
  • 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?這是為什麼呢?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。