太陽的熱量會枯竭嗎?

2021-01-19 騰訊網

對我們人類而言,太陽不僅僅是地球所圍繞旋轉的中心,也是萬物得以生長的基礎。

太陽給予我們巨大的光輝,促進了地球上生命的生長和演變。它為我們驅走嚴寒,帶來光明,為我們的生長帶來了不可或缺的能量。

也正是有了太陽的關照,地球上才有了日夜交替、四季輪迴。隨著人類科技的不斷進步,太陽能作為一種新的清潔能源正逐漸被利用到生活和工業上,使人們看到了這種可再生資源的巨大潛力和未來希望。

太陽是無私的,它不斷地消耗著自己,來照耀整個太陽系。據科學計算,太陽每秒鐘向外輻的能量高達38億億億億爾格(1爾格=0.0000001焦)。這巨大的能量相當於1000億噸煤完全燃燒後釋放的總量,可以說,太陽是在不斷燃燒著自己。那麼,如此巨大的能量是從何而來的呢?如此巨大的消耗會有枯竭的一天嗎?

19世紀,德國著名科學家亥姆霍茲用引力收縮理論來解釋太陽能量的產生。

他假設太陽和其他恆星在自引力的作用下不斷收縮而釋放能量,並通過星體質量和半徑提出引力收縮的時標公式。根據這一理論的公式推算,太陽的這種自我燃燒可以維持3000萬年。

20世紀初,英國著名的天文學家、物理學家、數學家亞瑟?斯坦利?愛丁頓提出了從物理學的角度解釋太陽的能量來源問題。這位第一個用英語宣講廣義相對論的科學家,對恆星的內部結構和能量來源作過長期的研究。

他推測,是電子和質子相互作用提供著太陽輻射的巨大能量,並在歷史上第一個提出是核聚變維持著太陽的能量爆發。他認為,這樣產生的能量可以使太陽維持15000億年。

愛丁頓的核聚變理論引起了科學家們的廣泛關注,並引來了傳統觀點的質疑和詰難。1939年,美國天文學家、物理學家漢斯?貝特在其基礎上,提出了太陽的核聚變分為幾個步驟,這種熱核反應是太陽和其他恆星的能量來源。他認為,太陽中心的溫度極高,是它的內部氫核聚變成氦核的熱核反應產生了巨大的能量。這一偉大發現讓他獲得了1967年的諾貝爾物理學獎。按照這一理論,太陽的這種消耗能夠維持100億年。除去已經過去的50億年,還能夠維持兩倍的時間。

貝特的學說獲得廣泛的支持,成為人們逐漸接受的常識。但是,一些新的觀測和研究數據則表明他的觀點並非完整。科學家們在捕捉核反應產生的氫原子數目時,發現其實際數目和理論數值相差很遠。

這些莫名其妙失蹤的氫原子對貝特的理論提出了質疑。於是,科學家門開始陸續補充貝特的理論,使其能夠解釋得通。其中,最有代表性的當屬近年來提出的「黑洞說」。

一些科學家認為,太陽中心存在一個黑洞,雖然其半徑只有幾釐米,可算是微型的黑洞,但它能夠產生的能量相當於太陽總能量的二分之一。這就解釋了太陽上核聚變之外,其餘部分能量是從何而來的。

當然,鑑於太陽是一個無比高溫的巨大火球,人類不可能發明出能夠靠近它或登陸上去的飛行器。因此,關於太陽的能量假說也只可能是人類基於觀測而推算出來的,無法得到證實。但公認的一點是,太陽的這種自我消耗會有終結的一天,也就是說它終究會消亡殆盡。到了那時,地球將變得暗淡無光。不過,那將是一個非常漫長的歷史過程,並不是幾代人或十幾代人能夠經歷得到的。

相關焦點

  • 太陽的熱量在急劇下降!那麼它會對太陽系星球產生什麼影響?
    我是海憶,今天我們來聊一聊太陽熱量這個話題。儘管太陽在1.5億公裡之外,但到達地球的熱量卻影響著我們星球上的所有氣候和磁場。但在遙遠的太陽系中,太陽的熱量急劇下降。那麼太陽的熱量對其他星球還有影響嗎?巨行星會內部加熱由於在遙遠的太陽系中,太陽的熱量會急劇下降,所以氣態巨行星只獲得到達地球的太陽輻射的百分之一。
  • 太陽的熱量在急劇下降!那麼它會對太陽系星球產生什麼影響?
    我是海憶,今天我們來聊一聊太陽熱量這個話題。儘管太陽在1.5億公裡之外,但到達地球的熱量卻影響著我們星球上的所有氣候和磁場。但在遙遠的太陽系中,太陽的熱量急劇下降。那麼太陽的熱量對其他星球還有影響嗎?,太陽的熱量會急劇下降,所以氣態巨行星只獲得到達地球的太陽輻射的百分之一。
  • 地球為什麼能接收到太陽的熱量?
    外太空是一個近乎完美的真空,那麼,熱量如何在太空中傳遞呢?很多人會對這個問題感到困惑。簡單來說,熱量需要一種介質來進行傳遞嗎?如果確實需要,那麼,來自太陽的熱量如何穿過真空的太空到達地球的呢?答案很簡單:熱量是太陽釋放出的一種能量形式,通過輻射進行傳播,這就是為什麼地球能感受到太陽的熱量。
  • 太陽的表面是「三位真火」嗎,它的熱量如何傳到地球的?
    太陽的表面是「三位真火」嗎,為何可以把熱量傳到地球?   我們用肉眼向太陽望去,會發現太陽閃耀著橙色的光芒。遠遠的看上去太陽好像一個大火球,在它的表面湧動著團團簇簇的火焰。而科學家運用天文望遠鏡向太陽探索時也發現在太陽的表面似乎是被火焰圍繞。
  • 陳根:靈感會枯竭嗎?
    創造性思維經常以「靈光一現」的方式表現,從直覺上來講,這種「靈光一現」的時刻並不會太久,尤其是在一小段時間的頭腦風暴以後,經常會有才思枯竭的被掏空感。然而,一篇最近發表在《美國科學院院報》(PNAS)的文章,似乎指向這樣一種可能性——你以為的靈感枯竭,很有可能只是一種錯覺。
  • 如果太陽消失,地球會有多大影響?後果人類能承受得住嗎?
    如果太陽消失,地球會有多大影響?後果人類能承受得住嗎?太陽是宇宙賜予地球最寶貴的財富,每天清早醒來打開窗簾,都能感受到一絲陽光的愛撫。當陽光照射在身上時,會感覺特別舒服,暖暖的很溫馨。不知道大家有沒有想過一個問題,如果未來有一天太陽突然間消失了,我們生活的地球會變成什麼樣子呢?太陽之所以特殊,與它的地理位置有關,它擁有天道獨厚的地理位置,周圍的星體包括地球都圍繞著它運轉。如果太陽消失,地球會有多大影響?後果人類能承受得住嗎?
  • 人類散發的熱量竟然會比太陽還高
    太陽是恆星,誕生於星雲物質。空間中瀰漫的氣體和塵埃等物質在萬有引力的作用下會逐漸向中心聚集,並且隨著質量的增加引力亦會隨著增強,進而吸引周圍更多的物質加速向中心墜落。原恆星儘管很熾熱,但要想產生氫聚變還是溫度太低。在朝著主序星的方向發展的過程中,它通過引力收縮發光發熱。
  • 太陽能將熱量傳到地球,為何太陽和地球之間會是寒冷的?
    太陽能將熱量傳到地球,為何太陽和地球之間會是寒冷的? 宇宙中太陽是一個非常大的恆星,太陽能夠產生很高的高溫,科學家們認為太陽的內核溫度能夠達到1500萬攝氏度,其中表面的溫度就有6000攝氏度,這足以能夠融化地球上的任何物質,其中就包括地球。
  • 財經小百科:石油枯竭是謊言嗎?
    (原標題:財經小百科:石油枯竭是謊言嗎?) 石油不會枯竭。先說出這個結論,環保主義者們先放寬心。從資源角度說,石油來自數百萬年乃至數億年前古生物的沉積,其規模雖然龐大,總量終究有限。以目前人類的開採量,即便幾百年內開採不完,幾千年內的開採應該能開採完吧。這就是很多人樸素的認識。
  • 太陽能量耗盡會變成白矮星,那麼到時候人類會何去何從?
    人類存在於宇宙之上或許有一天能源將會枯竭,那麼人類滅亡的時刻就也到來了,當宇宙終將滅亡之時,那麼人類將會何去何從呢?宇宙能夠消亡將會在數十億年之後,宇宙的消亡就象是太陽一樣轉瞬即逝,那麼恆星消失之後,它們的屍體就是白矮星,或許它將成為了人類在於宇宙的最後一站地,那麼太陽毀滅人類的最終歸束為什麼是白矮星呢?當它消亡之後又會有怎樣的情景出現呢?
  • 50億年後太陽會衰老?如是真的,地球或成「盤中餐」,命運太慘了
    ,甚至可以說太陽系的其他天體可能都會波及到,如今整個地球依賴太陽較大,其他天體也是同樣如此,所以只要太陽發生巨變,那麼其他天體的演變也會隨之而來。50億年後太陽為什麼會衰老?按照科學家的推測來看,確實有可能,主要是因為太陽在這個時期之後,其中內部的氫元素幾乎會全部消耗盡,太陽將會失去維持主體的基礎,其中核心將會發生崩塌,導致整個溫度快速上升。
  • 地球上能有什麼物質靠近太陽而不融化,甚至隔離太陽的熱量?
    太陽的表面溫度約有5500攝氏度,內核的溫度更是高達1500萬攝氏度,地球上是否有什麼物質是能夠靠近太陽卻不被融化的,甚至能夠隔絕太陽的熱量的嗎?太陽的結構太陽的主要結構有兩個部分,分別為內部結構和大氣結構。
  • 既然真空不導熱,但為什麼太陽卻能把熱量傳到球?
    真空真的不導熱嗎?如果真是這樣的話,那麼太陽的「熱」如何穿越1.496*10^8公裡的真空到達地球的呢? 答案很簡單:熱是太陽釋放的能量的一種形式,並通過輻射傳播。
  • 科學家說100年後地球石油資源會枯竭,是真的嗎?
    100年內、也就是2050年左右耗盡,剩下的時間已經不多了,人們才開始緊張起來,因為人類知道如果沒有了石頭意味著什麼,那麼地球上的石油真的會很快就被消耗完嗎?汽車需要用到石油實際上人類也不太可能用完地球上的石油,人們總是擔心地球上的石油能用多少多少年,地球的石油多少多少年就會枯竭,這些傳聞都出來多少年了,結果今年的石油價格一降再降,甚至降為負數,這明顯違背物以稀為貴的規律,還有石油的價格是由市場決定的,這麼低的價格石油賣家怎麼可能會賠本去做,所以唯一的可能性就是地球上的石油儲量距離枯竭還有很長時間,既然地球還有豐富的石油儲量,
  • 地核的溫度比太陽表面高,熱量來自哪裡?什麼時候會冷卻下來?
    那裡的溫度可能超過6800攝氏度,比太陽表面溫度還高。直到今天,地殼下6371公裡處,地核仍在繼續從這些碰撞餘熱中釋放熱量,這是地核如此高溫的一個原因;另外一個熱量來源是自然存在於行星內部的核燃料。其實,天然放射性物質大量存在於地球深處,只有少部分存在於地殼周圍。在這些放射性物質在自然衰變過程中會釋放熱量。
  • 科學解釋:真空不傳熱,地球是怎麼接收到太陽的熱量的?
    通常在夏天我們應該對「熱」很敏感,經常會躲避到空調房中,但是我們真的了解「熱」嗎?其實我們理解的的「熱」,它的概念遠遠不止是「溫度計測量的數值,熱是能量的一種形式,也是內能的一種形式。我們的溫度就可以用來表示熱,不過熱的實質是形容粒子的運動劇烈程度。
  • 地核的溫度比太陽表面高,熱量來自哪裡?什麼時候會冷卻下來?
    那裡的溫度可能超過6800攝氏度,比太陽表面溫度還高。驅動地球板塊運動和地球磁場需要巨大的能量,這些能量正是來自高溫的地球核心,巨大的能量流失導致地球的核心總會有冷卻的一天。其實,火星曾經也有一個高溫的內核,但是它就冷卻了。那麼問題來了,地球的核心冷卻下來還要多久呢?在深入了解這個問題前,我們要先知道地核的熱量來自哪裡?
  • 如果我們的太陽變成了一顆黑矮星會怎樣?
    如果明天太陽陷入了黑暗,會發生什麼?如果太陽系中唯一的恆星不再在接下來的50億年裡發出耀眼的光芒,而是變成黑暗而冰冷的殘跡——一顆黑矮星,那會怎麼樣呢?圖片來源:NASA沒有來自太陽的光和熱,地球能維持多久?太陽系的其他部分又會發生什麼?太陽熄滅會如何改變宇宙?
  • 離開了太陽,地球的溫度會變成多少度?
    眾所周知地球上雖然能夠產生能量的東西有很多,比如煤氣,煤炭,石油,天然氣等,但它們最終來源都是太陽,可以說太陽是我們地球的唯一能量來源。也是因為太陽的唯一性,不可替代性,很多人都曾經擔心過,如果太陽能量枯竭了,地球會面臨什麼樣的狀況。今天我們就一起來探討一下,如果沒有太陽,地球會怎麼樣?
  • 太陽熄火會發生什麼?太陽熄滅後,地球能尋找另一個「太陽」嗎?
    近幾年經常有傳聞說太陽的壽命不長了,那如果我們真的失去了太陽,地球會發生什麼樣的變化呢?西瓜視頻創作人「科學旅行號」的視頻裡曾說過太陽消失兩個小時後對地球的影響。我們可以對照一下日食的發生,日食就相當於遮蓋住了太陽,日食大家應該都經歷過,我們也知道普通日食並不會給地球造成太大影響。但如果日食的發生長達幾個小時,地球就會出現小幅度的降溫,沒有光照會影響植物的光合作用,也會影響部分生物的生存,但如果太陽暫時無法照射地球,地球上的大氣層就會產生作用。