太陽每小時會「燒」掉144億噸物質，為何在未來還會越來越大？

太陽就像一個熊熊燃燒的大火球，每時每刻都在向外釋放出光和熱，其中的極小一部分（大約22億分之1）傳遞到了地球上，地球也因此而變得溫暖和舒適。

太陽每秒鐘釋放出的能量大約為3.8 x 10^26焦耳，根據愛因斯坦的質能方程E=MC^2，我們就可以計算出太陽每秒鐘會損失大約400萬噸的質量，假如將計時單位換成小時的話，我們就可以得到一個令人吃驚的結論，即太陽每小時會「燒」掉144億噸的物質。那麼太陽在未來會不會變得越來越小呢？

一般來講，既然太陽在不斷地損失物質，那麼太陽在未來應該會越來越小才對，但科學家卻告訴我們，實際情況卻恰恰相反，在未來的日子裡太陽的體積將會持續增大，在大約50億年以後，太陽還會變身為一顆巨大的「紅巨星」，其表面甚至會膨脹到地球軌道附近。

太陽每小時會「燒」掉144億噸物質，為何在未來還會越來越大？

首先要說的是，太陽的質量大約有2千億億億噸（2 x 10^27噸），由此可見，與太陽本身的質量相比，144億噸根本就不算什麼，按照每小時「燒」掉144億噸的速度，即使在50億年以後，太陽因此而損失的質量也不過佔其總質量的萬分之3左右，對太陽的影響可以說是微乎其微。那麼為什麼太陽在未來還會越來越大呢？這需要從太陽的內部機制來解釋。

從本質來看，宇宙中所有的星球都是大量的物質在引力作用下凝聚而成，太陽當然也不例外，由於太陽的質量很大，其星體就會因為自身的重力而不斷地坍塌，越往內部的物質，其壓縮程度就越高，物質密度也就越大。

隨著坍塌過程的持續，太陽的核心區域的物質密度就越來越大，同時溫度也越來越高，當達到一個臨界值的時候，太陽核心的氫核聚變就被點燃了，這就是太陽的光和熱的能量來源。

核聚變釋放的能量是相當巨大的，在太陽核心的核聚變啟動之後，其釋放的能量就會洶湧而出，進而在太陽內部產生一個向外的壓力，我們可以將其稱為輻射壓，它可以有效地阻止太陽的坍塌。

當太陽核心的核反應較弱的時候，重力就會佔上風，這時太陽的體積就會因為重力而縮小，而體積縮小了，太陽核心的物質密度和溫度就會進一步增加，所以核反應就會趨向於更加劇烈，從而使輻射壓大幅增強，於是輻射壓就佔了上風。

在這種情況下，太陽的體積就會膨脹，而在膨脹之後，其核心的物質密度和溫度就會降低，這又會使核反應變弱，於是重力又會重新佔到上風……

也就是說，太陽的自身重力能讓太陽的體積持續收縮，而太陽內部的輻射壓則能讓太陽的體積膨脹，所以我們可以認為，太陽的體積大小取決於這兩種力量的平衡狀態。那麼這兩種力量會一直保持現在這種平衡狀態嗎？答案當然是否定的，因為太陽的「核燃料」終歸是會被「燒」完的，所以重力將會是笑到最後的一方。

但在這個過程中的很長一段時間裡，太陽內部輻射壓卻會逐漸加強，從而讓太陽越來越大，為什麼這麼說呢？

氫核聚變的最終產物是氦，而太陽核心的溫度以及物質密度是不足以點燃氦核聚變的，因此這些氦就會在太陽核心不斷聚集，這就會造成太陽核心殼層向外擴張，從而使氫的聚變區域越變越大。

聚變區域變大了，同等條件下的參與核聚變的氫就會更多，而太陽的重力卻幾乎一直不變，所以太陽的輻射壓就會逐漸增強，並導致太陽在未來越來越大。事實上，在這種機制的作用下，太陽從誕生以來就一直在變亮，相應的其體積也在不斷地增大。

由於太陽內部的輻射壓非常強勁，以至於太陽外層的氫根本就無法進入太陽的核心區域，因此現在的太陽其實只有核心的一小部分區域在「燃燒」，其半徑只有太陽半徑的4分之1左右。

在大約50億年後，太陽核心的氫就會被消耗殆盡，在這種情況下，太陽就會因為內部失壓而急劇坍塌，從而使其核心形成一個溫度和物質密度更高的環境，這就會使太陽外層的氫在太陽核心外圍發生劇烈的核聚變反應，從而集中釋放出巨大的能量。

這種現象被稱為「氫殼層核聚變」，在此之後，太陽內部的輻射壓將會急劇增長，以至於其自身重力根本就無法與之抗衡，於是太陽就會像「吹氣球」一樣迅速膨脹，從此演化成一顆「紅巨星」。

與此同時，因為太陽的核心依然沒有輻射壓，所以它還會繼續坍塌，其溫度和物質密度會進一步增加，當達到一個臨界值的時候，太陽核心的氦核聚變就會被點燃，並在極短的時間釋放出比之前的氫核聚變高出上億倍的能量（單位時間內），這就是大名鼎鼎的「氦閃」了。

簡單總結一下，雖然太陽每小時會「燒」掉144億噸的物質，但是這種質量損失對太陽來說是極為微小的，而太陽之所以在未來不會越來越小，而會越來越大，其實是因為受到太陽內部的輻射壓的影響。值得一提的是，當上述的一切結束之後，太陽會演化成一顆緻密的白矮星，屆時它的體積將會和地球差不多大。

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