太阳已持续燃烧50亿年,是什么在维持它的?它会在什么时候熄灭?
地球之所以能够诞生出如此多的生命,离不开它拥有的众多优越条件,而在这些优越的条件当中,最重要的一个条件就是太阳,如果没有太阳,太阳系就不会形成;如果没有太阳,地球就不会有光亮和温度;如果没有太阳,地球也不会被拉入一个非常适合生命诞生和繁衍的宜居地带,所以说太阳就是地球生命之母,没有任何条件比得过太阳。
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太阳是太阳系最重要天体作为太阳系的核心天体,太阳诞生的时间比地球还要早,地球诞生于46亿年前,而太阳诞生于50亿年前,也就是说在太阳诞生4亿年之后,地球才开始形成并且在太阳的“帮助”下诞生出生命,根据科学家们观测和分析,太阳从一开始就是一颗燃烧的火球,在过去的50亿年前,它从没有熄灭过,这就让人感觉很疑惑了,我们的地球上根本没有存在能够燃烧时间如此那么长的物质,即使是地球,在诞生10亿年之后就慢慢冷却下来,而太阳却拥有持续不断的能量一直支撑它燃烧,那么是什么能量在支撑太阳持续燃烧了50亿年之久呢?
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太阳在“燃烧”其实使用“燃烧”来形容太阳的发光发热严格上来说是不正确的,因为燃烧需要一种物质参与,那就是氧气,可是在太空中根本没有氧气,因此太阳上发光发热的现象就不是我们地球上产生的燃烧现象,而是另一种物理现象:核聚变反应,那什么是核聚变反应?太阳的核聚变反应就是把4个氢原子聚变成为1个氦原子的过程,并且在这个过程中释放能量,根据爱因斯坦的质能方程式 E=mc^2我们可以知道,核聚变反应产生的能量是普通化学反应释放的能量的2000万倍,换句话说,1千克氢原子核聚变成为氦原子释放的能量,相当于燃烧4000吨石油或者6000吨煤炭释放的能量,所以说核聚变反应是一种可以释放巨大能量的物理现象,而太阳就是由这种物理反应产生的光和热,而不是普通的化学反应需要燃烧氧气和物质。
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太阳核聚变反应已经持续50亿年说到这里,有人感觉疑惑,太阳是一颗自然天体,是谁帮它产生核聚变反应的啊?难道是它自己产生的吗?当然是它自己产生的,太阳之所以能够产生核聚变反应,是因为它的质量非常大,太阳的质量占据太阳系总质量的98%左右,超大质量让太阳拥有极强的引力,特别是太阳核心部分受到的引力大的惊人,科学家估计太阳核心区域受到的压力相当于2500亿个标准大气压,当然单单拥有压强还无法让氢元素产生核聚变反应,还需要极高的温度才可以产生核聚变反应,而这种条件太阳同样具备,太阳核心区域的温度高达1500万摄氏度,正是在这种高温高压之下,让太阳自动产生核聚变反应,而且持续不断的发生着,因为它的高温高压一直存在。
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太阳核心区域拥有超高温超压力,因此产生核聚变反应说到这里,可能有人再次产生了疑惑,既然核聚变反应需要消耗氢原子这种物质,可是太阳已经发生核聚变繁衍已经50亿年了,难道这种物质还没有消耗完吗?是的,虽然太阳已经发生了50亿年核聚变,但是依然没有消耗完太阳的氢物质,为什么呢?因为太阳氢元素这种物质占据太阳总质量的71%,这是什么概念?太阳质量占太阳系总质量的98%,而氢元素占太阳总质量的71%,由此可见氢元素这种物质的总量有多大!
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核聚变反应示意图根据科学家计算,太阳的质量为1.9891*10^30千克,约等于2000亿亿亿吨,氢元素比例为71%,也就是1420亿亿亿吨,太阳核聚变反应每秒消耗7亿吨氢元素,1年约31万秒,那么一年消耗的氢物质为217万亿吨,50亿年仅消耗217万亿X50亿=1.08亿亿亿吨,而太阳氢的总量为1420亿亿亿吨,50亿年太阳核聚变反应消耗的氢物质占太阳氢物质总量的2%还不到,这也是为什么太阳能够持续燃烧50亿年还不熄灭的原因,因为太阳拥有的巨量的氢元素。
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太阳最终归宿-变成星云,也是所有恒星最终命运不过科学家表示,太阳将会在50亿年后毁灭,变成一颗红巨星,然后变成白矮星,最后变成黑矮星而毁灭,变成一片星云。说到这里,或许有人会问,50亿年太阳仅消耗太阳氢物质的2%还不到,太阳的氢元素可以支撑太阳继续燃烧1400个50亿年,为什么太阳过50亿年就毁灭了,那是因为恒星这种自然规律决定的,恒星的一生是从星云开始的,然后经历恒星-红巨星-白矮星-黑矮星-灭亡-星云这七个阶段,这个过程大概只需要100亿年完成了,也就是说恒星的寿命只有100亿年,和它拥有多少氢元素无关,就好比人类拥有很多支撑生命生存的血液,但是生命的寿命只有100年是同样一个道理,如今科学家已经计算出太阳的寿命为50亿年,所以再过50亿年之后太阳会灭亡。
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