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太阳为什么能一直燃烧(太阳为什么会一直燃烧?)

太阳为什么能一直燃烧(太阳为什么会一直燃烧?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、太阳为什么会一直燃烧?
  • 2、太阳上有什么物质,为什么能够一直燃烧却没有融化?
  • 3、为什么太阳在真空能燃烧?
  • 4、太阳为什么可以一直燃烧?
  • 5、为什么太阳会一直燃烧?
  • 6、太阳为什么能燃烧那么长时间?燃烧的是什么?
  • 正文

    1、太阳为什么会一直燃烧?

    太阳一直在其核心发生核聚变,由氢聚变成氦。太阳当然会有烧完的一天,现在太阳正值壮年。(主序阶段)在这个阶段的核聚变是在核心将氢聚变成氦。每秒中有超过400万吨的物质在太阳的核心转化成能量,产生中微子和太阳辐射。以这个速率,到目前为止,太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量,太阳在主序带上耗费的时间总共大约为100亿年。太阳是一颗小质量的黄矮星,位于赫罗图中主星序中下端,已经在此停留了大约50亿年,并正在随着氢燃料的消耗,缓慢地向上移动。根据恒星演化模型显示,太阳在刚刚诞生时,体积是现在的87%,表面温度比现在高大约600度。同样根据恒星演化模型,太阳还将在主星序上停留大约45-50亿年,然后步入老年,体积膨胀,离开主星序进入红巨星区域。这时,地球上已经不再适合任何生物生存。然后形成行星状星云。最后冷却为白矮星。

    我说的通俗一点,不严谨还请谅解。太阳烧着烧着,烧外面烧完的渣(氦)变多了,然后就塌向内部。这么一挤,内部温度更高,给热膨胀了,(如果这个过程剧烈就变成超新星,太阳没那么厉害)变成红巨星。然后红巨星外面的气体慢慢开始逃逸,这时就是行星状星云。都逃逸完了,烧的就剩个芯了,然后慢慢冷却,这个核就是白矮星。就写到这里,回答不足之处还请指出。

    2、太阳上有什么物质,为什么能够一直燃烧却没有融化?

    说实话,太阳上面的物质比融化更“融化”,因为太阳的主要成分就是氢和氦,太阳时什么状态呢?等离子态!就像是“一锅浓汤”一样,不但完全“融化”了,而且只有氢氦等基本的元素!

    我们通常见到的物质形态主要有固态,液态还有气态,通常情况下着三种形态的转化只是物理反应,因为基本没有新的物质产生,而一旦产生新的物质就是化学反应了,比如氢和氧可以产生水!

    除了以上三种形态,还有等离子态,就是太阳的形态,等离子态也就是只有最基本的粒子,等离子态发生的反应既不是物理反应也不是化学反应,因为即便是化学反应也只是停留下原子层面,原因内部的结构并没有破坏,而太阳内部的核聚变则是彻底把原子内部结构“撕裂”重组,所以它不属于化学反应!

    准确地说,太阳并没有在燃烧,“燃烧”只是我们一种影响的说法,太阳其实一直在核聚变,氢聚变成氦,而且只有在太阳核心发生核聚变,因为那里的温度压力足够强大。当然太阳也不会因为核聚变的强大威力而炸开,因为有向内的万有引力束缚并对扛着核聚变的威力!

    这也是为什么太阳能够一直燃烧长达47亿年,并且还会持续发光50亿年之久!如今太阳正值中年,是太阳一生中最好的阶段,也是最稳定的时期,这也是我们人类的幸运所在!

    3、为什么太阳在真空能燃烧?

    燃烧是一种放热发光的化学反应,而发光发热并不一定只有燃烧产生。太阳就是这样,它的发光发热不同于我们常规所说的燃烧,而是由于太阳内部的热核反应,也就是核聚变,所以并不需要氧气。太阳的主要成分是氢和氦,在太阳内部1500万度的高温、2500亿个大气压的高压条件下,不断进行着核聚变反应,即由四个氢原子核,经过一系列的反应,聚变为一个氦原子核。根据爱因斯坦的理论,这个产生的能量是巨大的,人类由此启发制造了氢弹!

    有人疑问,核聚变不是不可控吗,为什么太阳没有像氢弹一样,一次性产生大爆炸。这是因为产生核聚变需要超高温高压,只有太阳内部才能达到这个条件,并且核聚变不是一直进行的,而是一个不断反复的过程。比如内部达到反应条件,产生核聚变(或爆炸),能量开始往太阳外部释放,并受到引力的作用逐渐减弱,导致压力和温度降低,不再能达到反应条件。而受到引力作用,核燃料又都往内部收缩,产生高温高压,重新达到反应条件。如此往复,维持一个相对的平衡。

    太阳能的产生是以消耗质量为代价的,而且这些质量转化成太阳辐射就不再属于太阳了。太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量,对于巨大的太阳质量来说简直太微不足道了。从太阳诞生到目前的50亿年中,太阳仅消耗了0.03%的质量,即使再过50亿年也仅消耗太阳质量的0.06%。

    还有人疑问,既然太阳表面温度低(约5500℃,相对内部而言低),无法产生核聚变,那太阳表面观察到的类似火焰的东西是如何产生的?那其实是一种高温物质——等离子体——在太阳磁场中的运动。NASA SDO卫星拍摄的太阳表面等离子体的运动,可以看到很多下落的物质流,也可以发现那些“火焰”有丰富的细节结构,看起来真是像雾像雨又像风,与咱们地球上的火焰长得并不那么像。有时候太阳上的部分磁场会重新组合(即磁重联),这时会有巨大的磁能和大量的等离子体被释放出来,可能形成“太阳风暴”。

    4、太阳为什么可以一直燃烧?

    而太阳就是一颗恒星,它就是因为在是星云团时,中心的压力过大,导致核聚变发生。核聚变的发生导致了温度的不断升高。并且在发生核聚变时,也向外播撒红外线以及光。这就是太阳为什么会发热和热光的原因。

    在大爆炸初期把所有的物质都向四周炸开了。可能当时的最基本的物质就是氢原子和氢分子。经过了数十亿年的积聚形成了,早期的星云团。星云团在经过100万年的时间后,中心就会形成一个密度最大、温度最高的气状圆盘,这个圆盘在自身重力的不断收缩下,温度不短升高,大约在1000万摄氏度时开始发生核聚变反映,这就形成了恒星。那么,太阳光又是怎么来的呢?太阳发光的过程与火焰发光的过程十分类似。在太阳核心处,由于其物质密度非常巨大,在巨大压力的作用下,氢原子以无法束缚自己的电子,因而以裸露的质子--氢原子核的形态存在。由于超高压和超高温(超过1000万K)的作用,太阳核心处不断进行着核聚变反应,每4个氢原子核融合成1个氦原子核,同时,原子核的部分质量被转化成能量,以γ射线(高能量的光子流)的形式向核心以外释放,这一过程遵循爱因斯坦质能方程,这种聚变反应在且仅在太阳核心进行。γ射线本身是不可见的,在离开太阳核心到达光球层时,γ射线的能量衰减,波长增大,转化为可见光光子进而逃逸到宇宙空间中。这就是肉眼可见的太阳实际上是光球层的原因。值得一提的是,γ射线到达太阳表面的过程十分坎坷,太阳核心周围包裹的等离子体会不断地”吃掉“(吸收)这些γ射线,再向周围随机地"吐出"(辐射)更低能量的γ射线。因此太阳核心产生的γ射线到达太阳表面要花上数万乃至数十万年的时间,也就是说,我们现在看到的太阳光往往是几十万年以前就在太阳核心产生的。

    5、为什么太阳会一直燃烧?

    太阳能源来自太阳内部的热核聚变.确实,太阳的能源不在其表面,而在它的核心部分.太阳中心的温度高达1500万摄氏度,压力又十分巨大.在这高温、高压条件下,物质的原子结构遭到了破坏,结果是氢原子核有可能通过一些原子反应结合成氦原子核.每4个氢原子核结合成1个氦原子核,同时释放的能量要比原来大100万倍以上.后来,科学家们又发现,太阳上氢的含量极为丰富,足可以进行100亿年以上的热核反应而不会停止.因此,太阳内部的热核聚变是太阳发光发热的真正原因.正是有了太阳的光,地球才会如此生机勃勃.

    6、太阳为什么能燃烧那么长时间?燃烧的是什么?

    太阳大气的主要成分是氢(质量约占71%)与氦(质量约占27%),还有2%的其它成分。太阳的能量来至核聚变反应,太阳的氢和氦可以维持太阳约100亿年的核聚变反应,也就是说变太阳可以燃烧约100亿年,燃烧的物质就是氢和氦。太阳的质量很大,太阳每秒钟要损失大约400万吨的质量,但对于巨大的太阳质量来说是微不足道的,所以太阳可以燃烧相当长的时间。

    太阳100亿年的寿命中包括90亿年的氢聚变和10亿年的氦聚变,氢聚变期就是现在的太阳时期,等太阳的氢耗尽了,太阳就开始了氦聚变,会将外层物质推到更远的地方,太阳半径就极剧增大,变成一个红巨星,等到氦也烧完了,太阳就收缩变成一个矮星了,就是太阳的最后归宿。到现在太阳已经燃烧了约50亿年,那么还有大约40亿年的时间,太阳就将变成能够吞噬地球的红世星,太阳即将走到尽头,地球文明就此结束。