擁有1160億億億噸氫的太陽究竟能燃燒多久?

2020-12-05 中國青年網

  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。這就是說,太陽照耀地球已有幾十億年了。

  太陽連續發光幾十億年,它這種神奇而又似乎永不枯竭的能源是什麼呢?

  對於太陽能量來源之謎,直到1938年,美國科學家貝特才初步解開。貝特認為,太陽能源來自太陽內部的熱核聚變。太陽中心的溫度高達1500萬攝氏度,壓力也十分巨大。在這種高溫、高壓條件下,物質的原子結構自然會被破壞,結果發生每4個氫原子核聚合成1個氦原子核的物理過程,與此同時釋放出巨大的能量。這個過程在物理學上稱為熱核聚變。熱核聚變反應比化學燃燒釋放的能量要大100萬倍以上!

  熱核反應放出的能量究竟有多大呢?簡單點說,1克重的氫變成氦時,放出來的能量等於燃燒15噸汽油的能量!1千克重的氫的能量,抵得上數百列火車的煤!作為核武器之一的氫彈比原子彈的威力還要大得多,氫彈爆炸時發生的就是這種熱核聚變反應。

  太陽輻射就是在氫聚變成氦的過程中產生的。在每一秒鐘裡,就有630000000噸氫聚變成625400000噸氦。從太陽每秒鐘消耗的氫的數量來看,它似乎不會維持很久。但事實並非如此。這是由於太陽有著巨大質量的緣故。太陽的質量為2200億億億噸。這巨大的質量中,大約有53%是氫。這就是說,太陽目前約含有1160億億億噸氫。

  除了氫之外,太陽質量的其餘部分幾乎全都是氦。氦比氫更緻密些。在相同的條件下,氦原子的質量是同量氫原子質量的4倍。有人計算過,如果換算成體積,太陽大約有80%是氫。

  天文學家推算,大約在五六十億年前,太陽在銀河系誕生,一團主要由原始氫構成的星雲不斷旋轉,形成了一個漩渦,由於引力的影響,所有的氣體都向雲的中心聚集,於是產生了高壓和高溫,將太陽原子核「爐火」點燃。從此,這個巨大的核子爐便開始沸騰至今。太陽現在正處於壯年時期,預計現在太陽上的氫,繼續這樣「燃燒」下去,大約至少還能「燃燒」四五十億年的時間。

  到那時候,太陽上幾乎全部的氫都燃燒掉了,變成了氦。那時的太陽將變得「虛胖」,即它的物質密度變低,體積開始膨脹,一直膨脹到地球公轉的軌道外面。我們知道,離太陽最近的行星是水星,第二個是金星,接著就是地球、火星,到那時的太陽會把水星、金星、地球,還有火星,都一個個地吞沒。那時的太陽顏色發紅,雖然其表面的溫度會比現在低,但是它卻可以把地球上的海水蒸發乾淨。

  太陽系

  天文學家給這種又大又紅的恆星起了個名字,叫紅巨星。據天文學家估計,太陽演化成紅巨星之後,再過幾億年即將衰亡,成為一顆體積很小、密度很大、發光微弱的天體,叫做「白矮星」。再往後,太陽可能會演變成一個體積比白矮星還要小許多,而且不發出任何光線的天體──「黑洞」。

  當然,我們不必為50億年後地球是否毀滅而驚慌。也許到那時,人類早已到達別的星球上重建家園了。按照現代世界上科學技術發展的速度來看,人類將具備這種能力。

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  • 太陽「燃燒」了50億年?不,其實太陽從未燃燒過
    我們知道的是,太陽已經「燃燒」了將近50億年的時間,那麼它的能量還剩下多少呢?為何這麼久都沒有熄滅呢?所以從這個觀點上來說,太陽燃燒的能量也不能被當作是一臺永動機,也是應該由某些東西產生,從而轉變成我們所需要的光能、熱能等等。然而就我們目前所擁有的認知和經驗來說,太陽就像一個巨大的火球,在星系中不停地燃燒著自己,而散發出整個星系所需要的光和熱,同樣透過大氣層,抵達到地球上,為人類提供生物生存所需要的光能和熱能。
  • 太陽的壽命還有多久,為什麼燃燒了46億年,仍沒有熄滅
    在我們現在生活的環境當中,我們能夠看到很多關於太陽的一些知識,在這些知識上面我們能夠領悟到很多東西,比如人類的起源都是因為光而來的,生命正是因為有了光最後才有了希望等等,那麼也勾起了我們本能的好奇心,那就是這些光到底是從太陽的哪裡來呢,為什麼太陽可以一直冒出熊熊烈火,太陽產生運作的原理又是什麼呢
  • 太陽「燃燒」了50億年,何時才會熄滅?科學家:太陽不會燃燒
    我們人類發展的歷程也不過短短幾千年,相比起地球,比起太陽來說簡直就是小巫見大巫。根據我們已知的認識,太陽至少已經存在了50億年。太陽既然已經燃燒了50億年,那它會不會突然有一天就停止燃燒了,我們所需的光和熱是不是也將不存在了。
  • 46億年了,為什麼太陽還沒有燃燒完,內部究竟是什麼燃料?
    通過對於太陽的觀測,我們發現它已經在太陽系當中持續的燃燒了46億年的時間,在如此長的時間內,太陽是如何持續燃燒,保持不會熄滅的呢?在它的內部究竟有多少燃料呢?這些燃料究竟有哪些特質可以支撐太陽完成整個燃燒反應呢?
  • 45億年了,為何地球的內部還在「燃燒」?地核的能量還能用多久?
    地核的溫度高達6千多攝氏度(太陽表面的溫度也才5500攝氏度左右),正是因為這顆熾熱的核心,地球才擁有了強大的磁場,生命也才得以在地球上存在。這就讓人產生了一系列的疑問,例如:地核的溫度比太陽表面還要高,它的能量從何而來?已經過去45億年了,為何地球的內部還在「燃燒」?地核的能量還能用多久?今天我們就來講一下。
  • 太陽已經燃燒了50億年,為什麼還沒有熄滅,它到底還能支撐多久?
    ,這些生命中還演化出人類這種高智慧生物,由於太陽在地球生命誕生過程中起到關鍵作用,人類也非常清楚如果沒有太陽那麼地球生命也將不復存在,因此人們總是擔心太陽會在什麼時候熄滅,如果熄滅了那整個人類就完蛋了,不過根據科學家研究,太陽儘管已經燃燒了50億年,但是目前它僅僅只是到了中年階段,距離晚年還有50億年,也就說太陽還可以繼續燃燒50億年,這樣人們就放心了,50億年的時間還有很久很久,根本不用杞人憂天。
  • 「主序星」不斷膨脹:不必太陽燃燒殆盡,10億年後人類便再難生存
    「主序星」不斷膨脹:不必太陽燃燒殆盡,10億年後人類便再難生存早在人類探索宇宙之初,人類曾經狂妄地認為地球是宇宙的中心(託勒密-地心說),而到後來人類逐漸認識到了恆星和行星的區別,也知道了地球只是一顆圍繞著太陽旋轉的行星,因此就出現了哥白尼的日心說,認為太陽是宇宙的中心。
  • 太陽壽命已過半,為什麼燃燒50億年滅不了,最後的宿命又是什麼
    自然而然的太陽也是我們的首要目標,於是我們了解到了太陽是太陽系的中心,而且太陽也是非常的大,所有的行星都圍繞著它旋轉。隨著對太陽的認識,越來越多的疑惑湧上心頭,太陽的壽命還有多久,燃燒了50億年為什麼滅不了,最後的宿命又是什麼?·根據科學家們的判斷,太陽差不多燃燒了50億年左右,有人會疑惑它為什麼能夠燃燒這麼長時間呢?
  • 太陽燃燒了50億年,何時熄滅?科學家:從未燃燒過,又怎會熄滅呢
    眾所周知,地球上的一切光和熱,絕大部分都是太陽賜予的。這顆巨大無比的恆星已經照耀了地球50億年,如果說水塑造了地球上的生命,那太陽無疑塑造了地球上的萬物,沒有太陽,就算有再多的水,地球也不過是一個冰冷死寂的行星。
  • 太陽究竟使用什麼當燃料,為什麼燃燒了46億年還沒燒完?
    隨著天文望遠鏡的發明,人類第一次真正看到了宇宙,對於太陽也有了更加深入的了解,知道太陽是一顆恆星,地球圍繞著太陽公轉等。而且對於地球來說,太陽還是一個不可或缺的存在,是地球能量的來源。根據科學家推測,太陽自誕生起,到現在已經持續向外釋放光和熱46億年,但是太陽為什麼不像蠟燭那樣會熄滅呢?
  • 太陽已有50億年的壽命,沒有氧氣是怎麼燃燒的,太陽會爆炸嗎?
    太陽已有50億年的壽命,沒有氧氣是怎麼燃燒的,太陽會爆炸嗎?大家好,歡迎朋友們來閱讀小編的科普小知識!隨著人們對科技知識了解的範圍越來越廣泛,自然的產生了許多奇妙的想法。據說太陽已經有50億年的壽命,那麼在沒有氧氣的太空中,太陽是怎麼燃燒的呢?還有,太陽一直在燃燒下去,在某一天會發生爆炸嗎?曾有天文學家對太陽的壽命進行過估算,說太陽已經燃燒了50億年的壽命,也就是說曾為地球上的生命默默奉獻了50億年的光源,專家還預言太陽內部的燃料還可以不間歇的燃燒50億年的時間,加在一起共有100億年的壽命。那麼,太陽是由什麼組成的呢?
  • 太陽究竟使用什麼當燃料,為什麼燃燒了50億年還沒燒完?
    太陽就像是一個大火爐,科學家研究發現它已經燃燒了50億年之久,按照它的質量,未來還會持續發光發熱50億年之久,目前的太陽正值壯年。大約50億年前太陽系形成於一片原始星雲,太陽總質量的98.2%是氫和氦,其中氫的佔比達到70%以上,剩下的就是佔比不足2%的其它微量元素。
  • 太陽究竟使用什麼當燃料,為什麼燃燒了50億年還沒燒完?
    太陽就像是一個大火爐,科學家研究發現它已經燃燒了50億年之久,按照它的質量,未來還會持續發光發熱50億年之久,目前的太陽正值壯年。 而所謂太陽「燃燒」的燃料正是太陽的主要成分氫和氦,當然太陽的發光發熱並不是因為化學反應燃燒,而是一種原子核的聚變反應,因此能量巨大並且持續時間較長。
  • 太陽燃燒了45億年,為何一直沒有熄滅?專家:還沒到時候
    我們居住在地球上,有著日出日落的交替季節,這些都是因為太陽的存在,而太陽賦予地球生命的奇蹟。可以說,離開太陽不僅僅是人類生存困難,地球也可能因此變得荒涼甚至癱瘓。所以自古以來,人們對於太陽就有敬畏心理存在。不過大家有沒有考慮過一件事,那就是為何太陽總能一直燃燒下去呢?
  • 為什麼太陽能夠燃燒50億年還不滅?到底是什麼原因?
    而且地球是一個溫度適宜的地方而且還有足夠的水源的地方,而太陽作為一個中心天體來講,它自己本身可以發光,並且進行"燃燒"和發熱。億年,可想太陽內部的燃燒的周期和我們人類的壽命,兩者無法相提並論。
  • 太陽的核聚變還能夠燃燒多久?聽完科學家的解答恍然大悟
    古時候,由於人們缺乏天文知識,對太陽有著盲目的崇拜,認識太陽上面有太陽神,太陽宮殿等。可是隨著人類文明的不斷進步,人類科技的興起和發展,人們對太陽的認識也多了起來,現在我們都知道太陽是一顆恆星,時刻在燃燒著。太陽的燃燒方式自然和我們知道的化學燃燒是不同的,普通的化學燃燒是易燃物和氧氣產生的一種劇烈的氧化反應。
  • 太陽已經燃燒了46億年,為什麼還能穩定地發光發熱?
    隨著地球的自轉,太陽每天東升西落,滋養著地球上的生靈。不管是恐龍時代,還是現代,太陽母親都在穩定地向世界播撒著光和熱。太陽是一個懸浮在宇宙空間中的大火球,這個火球中的物質都處於等離子態,就是處於高溫電離狀態的氣體,閃電就是等離子體,它已經燃燒了46億年。
  • 太陽已經燃燒了46億年,為什麼還能穩定地發光發熱?
    世界上並不存在天長地久,太陽卻擁有這麼長的壽命,就在於燃燒得緩慢和穩定。太陽的質量是有限的,太陽燃燒了這麼久都沒有熄滅,那麼是什麼原因使太陽的燃燒過程能夠長期保持穩定且緩慢呢?在談及這些問題之前,先來了解一下太陽燒的啥燃料,太陽能夠發光發熱的原因。
  • 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。
  • 太陽是怎樣形成的?它為什麼可以燃燒幾十億年?燃料是什麼?
    太陽是怎樣形成的?它為什麼可以燃燒幾十億年?燃料是什麼?提到太陽你第一時間會想到什麼?是溫暖的陽光還是火辣辣的陽光?是熱量還是光明?之於地球來說,太陽是個不可或缺的存在,它帶給了地球光與熱,是地球能量的來源,種子需要太陽、人類需要太陽、天地萬物都需要太陽,沒有太陽很難想像地球將會成為什麼模樣。那麼對我們來說如此重要的太陽是怎麼形成的?它的壽命和發光的原因是什麼呢?