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燃烧需要氧气,为什么太阳没有氧气也会持续燃烧呢?

原标题:燃烧需要氧气,为什么太阳没有氧气也会持续燃烧呢?

在放热化学反应中,可燃物确实需要氧化剂,但太阳的“燃烧”跟我们理解的不一样。

令人感到震惊的是,太阳已经“燃烧”了46亿年,它还将继续“燃烧”50~60亿年,其中到底隐藏着什么秘密,为什么太阳在宇宙中能持续“燃烧”约100亿年?

太阳是如何形成的?

太阳直径约为是1392000(1.392×10⁶)千米,是地球直径的109倍,体积是地球的130万倍。

最令人吃惊的是太阳的质量,地球的质量约为5.965×10^24千克,近乎60万亿亿吨,而太阳的质量高达1.989×10^30千克,近乎2千亿亿亿吨,约为地球质量的33万倍,从科学数据来看,太阳的质量占据了整个太阳系的99.86%,那么它是如何形成的呢?

从太阳系中存在的重元素来看,太阳也是其他超大质量恒星死亡后的产物,在136亿年前,宇宙间到处充斥着气体星云,并且诞生了第一批超大质量恒星。

在经过约100万年后,第一批恒星逐渐死亡,并且在超新星爆发过程中,大量重元素和氢元素被“抛”向更远的太空中。

大约在46亿年前,太阳系所处宇宙空间内的星云物质,在引力的作用下不断汇聚到一起,接着向内坍缩,星云内部逐渐形成了一个高密度区域,受引力影响,物质继续进一步坍缩。

在物质向内坍缩时,物质本身旋转速度也在逐渐加快,全部物质逐渐形成了一个超高密度的球体,此过程大约耗时1000万年,太阳的质量占据了整个太阳系的99.86%,其余0.14%则形成了太阳系的各大星体和星云物质,可想而知,地球在太阳面前是多么渺小。

太阳是如何“燃烧”的?

在说太阳“燃烧”之前,有必要说一说氢弹,氢弹的爆炸原理是通过氢的同位素(氘、氚)来进行核聚变反应,在爆炸的一瞬间产生出无比巨大的能量,但是氢弹的爆炸条件非常苛刻,所以目前地球上的氢弹,需要用原子弹来引爆,用原子弹爆炸所产生的高温高压来给氢弹提供爆炸条件。

太阳是一颗直径约为139.2万公里的“大气球”,主要构成物质为92.1%的氢元素和7.8%的氦元素。

太阳“燃烧”的原理跟氢弹爆炸类似,只不过氢弹是不可控核聚变,而太阳的“燃烧”是可控核聚变。

当两个氢原子核发生聚合后就生成一个双质子氦核,经过衰败后,氦会变成氘,氘会继续和另一个氢原子核聚变成氦-3,接着两个氦-3发生聚变生成氦-4,在以上这些过程中会释放出能量。

照理说,即便太阳内部具备1500万℃的温度以及3000亿个地球海平面的大气压,也不足以发生核聚变,但在高温高压状态下,太阳内部物质的粒子本身就不稳定,原子和原子之间很容易发生碰撞,所以这一系列核聚变反应,就是太阳“燃烧”的原理。

太阳为什么没有像氢弹一样爆炸开来呢?

当太阳内部发生核聚变时,会产生一股向外的压力,而太阳质量太大,本身也会产生一股向内坍缩的引力,所以太阳在几十亿年中,既不明显膨胀,也不明显收缩的原因就是这两种力达到了一种平衡。

太阳还有多长的寿命?

太阳总质量约为2000亿亿亿吨,以太阳每秒钟损耗420万吨质量来计算,一年约为133万亿吨,100亿年约为1.33亿亿亿吨,这些亏损的质量也仅有太阳总质量的万分之七。

太阳作为一颗黄矮星,根据科学推测,它的寿命高达100亿年,目前“燃烧”了46亿年,也就是说太阳还有54亿年的寿命

太阳的“死亡”,并不是指太阳“燃料”氢元素全部耗尽才算,因为太阳燃烧100亿年,也就亏损了质量的万分之七,如果以氢元素全部耗尽,才算太阳死亡的话,那不得猴年马月。

就像一份米饭,缺少了万分之七,几乎没人知道,但为什么质量亏损万分之七,就能导致太阳“死亡”?

严格意义上来讲,也不是万分之七的质量亏损,而是当太阳核心区域的氢元素转变成氦元素后,在核聚变向外扩张力不足以抵消太阳向内引力时,太阳就会失去平衡,巨大的引力会不断收缩,导致外围物质向太阳核心坍缩。

核心区域的氢耗完后,太阳巨大向心坍缩会形成巨大的压力和极高的温度,接着会发生氦核聚变,此时太阳内部温度大概会上升到2亿度,巨大的能量会让太阳膨胀,体积半径大概是之前的200~300倍,这就是太阳的红巨星阶段。

红巨星会疯狂吞没周围星体,到了红巨星末期,太阳内部又会剧烈坍缩,最终变成一颗白矮星,而质量较大的恒星,可能会变成中子星或黑洞。

如果太阳消失了,地球会怎么样?

如果太阳凭空消失,在8分20秒后,地球上的人类才会反应过来,因为地球和太阳的距离为1.5亿公里,而光的传播速度为每秒30万公里,太阳光传播到地球的时间为8分20秒。

太阳消失8小时后,全球人民陷入黑暗恐慌中,各地乱成一团,冷静下来的人们开始躲在家中等待国家救援。

太阳消失1周后,地球上90%植物因无法进行光合作用而死亡,地表温度降至-10℃,海面逐渐开始结冰。

太阳消失1个月后,绝大多数食草动物、食肉动物被迫走向灭绝,地球被冰层所覆盖,地表温度降至-30℃,生态食物链全面崩溃。

太阳消失半年后,地表温度降至-100℃,除了少量细菌外,地球上基本不存在生物。

太阳消失10年后,地表温度降至-200℃,地球已经彻底变成一颗“冰冻星球”,不适宜生物存活。

如果太阳消失,人类是可以转移到地下生存的,光、水、电、氧气、食物等等,都可以凭借现代科技解决,但由于资源、空间有限,全球74亿人中,只有很小一部分才能转移至地下堡垒生存,普通老百姓基本没幸存的可能。

如果你以为太阳消失,人类可以躲在地下生存,那就大错特错了,没有了太阳的引力,地球犹如一匹脱缰的野马,会在太空中流浪。

而质量很小的地球,特别容易被质量大的星体所捕获,可能在若干年后,地球重新被一颗恒星捕获,但不管二者距离太近或太远,都不适宜人类生存。

绝大多数情况是,地球在“流浪”过程中,会跟其他星体撞击在一起,转移至地下的人类也没有存活的可能性,又或者地球直接被黑洞所吞没。

如果太阳不是凭空消失,而是一点点走向生命的尽头呢?从上文得知,太阳在最后阶段会变成一颗红巨星,地球会被红巨星所吞噬,自然地球上的所有生命都只能死亡。返回搜狐,查看更多

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发布于:河北省
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