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太陽燃燒之謎,觀其一生竟會吞噬地球,它的結局會是“冰冷”嗎?

2021-12-02由 別承諾未來 發表于 農業

太陽每秒釋放的能量相當於多少煤

太陽是我們太陽系的絕對主宰,作為恆星,它佔據了我們太陽系總體質量的99%以上。太陽的質量約為2×10∧30千克,足足是地球的33萬倍。

太陽數十億年來無時無刻不在散發著光和熱 ,地球能有如此生機盎然的大自然全拜太陽所賜。毫不誇張地說,我們一切能源歸根結底都是太陽能。

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太陽的東昇西落,日復一日,呵護著人類擺脫了茹毛飲血,步入了文明社會。

當人類再次遙望這顆恆星時,不禁會疑惑到:“這麼大的一個火球掛在天上,它到底是燒什麼才能熊熊燃燒至今?”

古代人類科技尚不發達,他們看見太陽似個火球掛在天邊,便直觀地認為太陽是一個燃燒著的大煤球。可後來,人們發現雖然太陽質量足足是地球的33萬倍,但若是“燒煤”其僅能維持兩千五百年。這與人們的常識相差得太遠了。要知道,我們中華民族就擁有五千年的淵源歷史。

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20世紀初,隨著人類科技進步,量子世紀的大門被愛因斯坦、居里夫人、盧瑟福、玻爾等等一大批傑出科學家踹開,物質更深層次的執行規律被發現。

太陽發光發熱的機制終於大白於世。

太陽其實並沒有“燃燒”,因為燃燒需要氧氣的參與。在茫茫太空,這顯然是不可能的。太陽的能量主要來自核聚變。這種“更高階”的能量獲取方式,是在太陽內部高溫高壓的環境下,把四個氫原子結合在一起,形成一個氦原子,並釋放出巨大能量。愛因斯坦的質能方程E=MC2,完美詮釋了這一過程。

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太陽只需虧損少許質量,便能發出源源不斷的光和熱。1千克氫原子聚變成為氦原子,所產生的能量就相當於燃燒6000噸煤炭所釋放的能量。由於核聚變,太陽每秒損耗400萬噸氫,但太陽的質量有近四分之三都是氫氣,這也僅僅只是九牛一毛。太陽在過去消耗掉的質量只佔總質量的0。03%。據推算,我們的太陽已經燃燒46億年了。

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太陽會這樣照耀我們直到永遠嗎?答案顯然是否定的。

我們的太陽已步入中青年了,大概再過50億年,它內部的氫基本已轉化成了氦,核反應便會停止。此時,恆星中心會在引力作用下猛然收縮,並釋放巨大能量,把外殼急劇撐大,最遠端甚至可膨脹至火星軌道附近,沿途的一切都將被吞噬,包括地球。由於內部收縮使溫度迅速升高,由氦主導的核聚變開始了。太陽變成了一顆“虛胖”的紅巨星。

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紅巨星太陽的氦燃料源源不斷地聚變為碳,大約再過兩億年,氦燃料都已完全轉化為了碳。太陽就將迎來生命的終結——白矮星。

此時,主要由碳構成的白矮星太陽將不再發生任何核反應,並慢慢散發出自己的餘溫。

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經過萬億年,太陽將會徹底“死透”成為一顆冰冷的黑矮星。因為恆星要完全“涼透”需要極其漫長的時間,這已超過了我們宇宙的年齡。所以黑矮星目前尚停留在理論層面,實際並未觀測到。

從混沌星雲環繞匯聚到光芒萬丈的主序星,再到急劇膨脹、吞天噬地的紅巨星,直到最後萬籟俱寂的白矮星,太陽走過上百億年的演化歷程。我們人類能在太陽鉅變之前,找到延續種族的方法嗎?歡迎大家留言討論。

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