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每秒消耗500万吨质量, 已经烧了46亿年, 太阳什么时候被烧完?

时间:2022-09-20  来源:未知   作者:admin

我们生活的宇宙中遍布着各种类型的天体,而恒星就是其中最常见的一种,同时它们也是宇宙中能量的来源之一,恒星不断地发光发热向周围传递着能量。宇宙中有一条真理,任何物体包括生命,要想运动就必须要消耗能量,而这些能量一般都需要从外界获取。

而地球上的数百万个物种38亿年的发展演化史,最缺少不了的就是能量,而地球上这些能量最重要的来源便是太阳!可以说地球生命整个能量链条,源头就是在太阳。植物可以通过光合作用,把太阳能固化下来,最后再通过食物链不断地向上传播,以确保每一个物种都能享受的太阳的恩泽!

同样的道理,太阳发光发热同样是有能量来源的,早晚有一天太阳也会“枯萎”,变得不再那么光芒四射,那个时候地球上将不会再有生命!

太阳在“燃烧”,但并没有想象中那么容易

家里的小朋友说太阳就是一个大火球,它一直都在燃烧发光发热照亮着大家,燃烧的三要素就是“可燃物、着火点、氧气”,在太空中并没有氧气,那么太阳是如何燃烧的?其实严格意义上来讲太阳的发光发热并不是真正在燃烧,而是核聚变的过程。

说到核聚变目前人类掌握的技术是不可控的,也就是氢弹,氢弹的核聚变是那种一点就爆瞬间完成的,但是太阳的核聚变却非常漫长。

按照目前的观点,太阳诞生于一片原始星云,已经有46亿年之久,也就说是太阳核聚变已经有数十亿年,不仅不是瞬间完成,整个过程更是适当有度!

核聚变的发生需要很严苛的条件,尤其是可控核聚变,需要同时保证极端的高温和高压,目前人类也在发展可控核聚变技术,就是常说的“人造太阳”,但并没有彻底掌握。可控核聚变技术可以作为人类未来很长一段时间发展繁衍的能量获取方式,而可控核聚变需要的清洁原材料就是氦三,这种资源在月球上非常丰富,这也是各国都在争先恐后想要探索月球、载人登月甚至是建立月球基地的原因。

恒星内核处核聚变的发生同样是需要极端的高温高压条件,太阳在自身的引力塌陷作用下,在太阳内核处产生极端的高温高压环境,高温让氢核的运动变得更加剧烈,增加氢核碰撞的几率。

而极端的高压条件,让氢核之间的距离越来越近,同样是增加了氢核碰撞的几率,从而发生核聚变生成氦核。

因此可以说太阳的燃烧发光发热,并没有想象中那么容易,需要极高的条件,只能在太阳内部少部分区域发生,被称为太阳内核,也就是那里的条件才会发生核聚变。同时整个过程较为“平缓”,具备反馈机制,当核聚变速度过快大量释放能量,会使太阳膨胀,从而放缓核聚变的速率,这也是太阳能“燃烧”46亿年之久的原因。

太阳燃烧46亿年之久,那么什么时候会烧完?

太阳的燃烧就是其内核处不断核聚变的过程,虽不是真正意义上的燃烧,但也同样需要燃料,太阳内核处的核聚变每秒钟会消耗6亿吨氢气,最后生成5.95亿吨的氦,损失的500万吨质量最终都按照爱因斯坦的质能方程,转换为能量,以光和热的形式向外传播。

因此说太阳的发光发热是需要消耗“燃料”的,随着太阳内部氢核占比越来越少,反之氦气越来越多,当达到一定程度,会发生氦的聚变过程,最后生成碳和氧等元素,那个时候太阳抛掉多余的物质将变成白矮星,这是大多数恒星最后的命运。

当然一些质量较大的恒星,最后经过超新星爆炸会变成中子星和黑洞,只不过最终命运不同,但都是已经不再像主序阶段那样发光发热了,也算是恒星“死亡”了!而对于太阳这样质量的恒星,寿命大约是100亿年,并且是质量越大寿命越短,按照目前的情况太阳至少还有50亿年的光景。

但是并非50亿年都适合人类生存,因为随着太阳的发展演化,太阳辐射能会越来越高,真正能适合地球生命生存的时间大约是20-30亿年,但也完全足够了!而且随着人类文明的发展演化,技术越来越高,尤其是进行深空探索,足迹越来越遍布在地球之外,想必到最后也不会坐以待毙等待太阳“死亡”的!

文/科学黑洞,图片来源网络侵删。

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