太阳升起,又是布满朝气的一天,我们无忧无虑地享受着阳光带来的朝气与暖和,因为这些都是免费的,但殊不知这份暖和毕竟会有竣事的那一天。比及那一天到来,人类文明一向都存在,那就需要寻找新的保存家园了。太阳就像是一颗大火球,孤傲的在那边不间断地燃烧,释放着光和热。
良多人不禁迷惑,太阳到底在燃烧什么,为什么可以持续46亿年之久仍不“熄灭”?
太阳的发光发烧并不是真正意义上的燃烧
我们知道常规物体的燃烧,是一种化学反映过程,是一种物质酿成别的一种物质的过程,必需要知足三要素:可燃物、氧气以及达到着火点。今朝这是人类操纵能源最简单最直接的体例,同时也是最本家儿要的。
固然我们把太阳叫作大火球,但它的发光发烧并不是真正意义上的燃烧,而是一种原子范畴的的转变过程。我们知道元素周期表第一位是氢,这是最轻的元素,而跟着序号的增添是元素会越来越重,铁56以前的元素加倍轻易进行核聚变反映,铁56今后的元素加倍轻易进行核裂变反映。当然这里所说的“轻易”只是相对而言,无论是核裂变反映仍是核聚变反映都很难进行。
人类今朝把握的本家儿如果核裂变反映,用这个反映过程中释放的能量来发电,例如此刻所有核电站本家儿要操纵的都是核裂变反映。核聚变只用在核兵器上,例如氢弹就是对核聚变反映的应用,这个过程相对来说不轻易节制,但这也恰是建造兵器适合的前提,兵器要求的就是威力大,一刹时完当作反映,而不需要半途遏制或者再次启动。
太阳内部进行的就是氢核的聚变反映,每秒钟大约有6亿吨的氢在太阳内核处发生聚变反映,这个过程会损掉质量,生当作5.95亿吨的氦,而损掉的500万吨质量会按照爱因斯坦质能方程转化为能量,以光和热的形式标的目的别传递。
氢弹刹时爆炸完当作,但为何太阳可以“燃烧”46亿年之久?
这是良多人迷惑的问题,氢弹是核聚变反映,它一刹时就可以完当作整个过程,可是太阳的发光发烧也是核聚变反映,可是为什么却可以持续46亿年之久,按照科学家的计较将来太阳还会有大约50亿年的寿命。从素质上来说太阳内核处的核聚变反映过程和氢弹爆炸核聚变的过程是一致的,都是原子核的聚变过程中损掉质量,酿成巨额的能量标的目的外爆发。
可是太阳的核聚变看上去就是迟缓,而氢弹的核聚变就是一刹时完当作的。在这里本家儿要有两点身分:
首先,太阳的质量大,说白了就是“燃料”比力充沛。核聚变的反映速度固然很快,可是何如需要核聚变的氢核太多了。就像是一根火柴可以燃烧的很快,刹时就点燃完当作了,可是一座丛林可能需要燃烧数月都烧不完。
其次,太阳内的核聚变并不是周全进行的,而是在内核处,也就是从此中心点到0.2倍太阳半径处,在这个“球体内”有三个主要的特种:密度高、温度高、压力大。只有在太阳内核处核聚变过程才能当作功的进行,前文已经提到了核聚变的进行并不是那么轻易,它需要知足良多的前提。
让两个氢核碰撞在一路发生聚变反映,有两个有利的身分,第一是密度大,两个氢核碰撞的几率就增大了,第二氢核的活动速度较快,碰撞的几率也大。那么从宏不雅上来说就是太阳内核处必需要压力足够大,这也就意味着密度大,同时温度要足够大,那么微不雅粒子的热活动也就越猛烈。
太阳内核处知足高暖和高压的情况,很是有利于氢核聚变反映的发生,可是这个内核的规模倒是周期性转变的,首先当核聚变反映比力猛烈的时辰它标的目的外辐射的能量就比力多,表示出一种标的目的外鞭策的力。这种力会导致太阳内核标的目的外膨胀,氢核的碰撞核聚变几率就减小了,核聚变将不是那么猛烈。
这个时辰太阳自身质量标的目的内压缩的力量,会让太阳内核处核聚变的效率增添,也就是变得越来越激烈了。可以看到,太阳内核处的核聚变过程一向都处在这种“一呼一吸”的轮回过程,这也让太阳内核聚变反映不会刹时完当作。
太阳燃烧完的那一天,地球要怎么办?
不成否定,按照太阳这个质量的恒星,它们的寿命一般都是100亿年摆布,今朝已经燃烧了46亿年之久,将来大约还有50亿年。届时太阳将进入红巨星时代,那个时辰受到内部辐射鞭策的感化,太阳边缘将不竭地标的目的外延长,最后甚至可以达到火星的公转轨道,这也就意味着地球将进入太阳的内部运行,最终就是烟消云散。
但现实上跟着太阳核聚变的进行,其内部氦的含量会越来越多,当达到必然的程度,会刹时点燃发生氦核的聚变反映,生当作碳和氧元素。这个过程长短常敏捷的,而且释放的能量是集中庞大的,据科学家的计较太阳发生氦闪释放的能量,会让四颗岩石行星刹时汽化,而四颗气态巨行星会被推离本来的轨道。
无论哪个过程,地球都不会在太阳的生命终点存活,那么地球上的生命天然也不会善终,但这一切发生的时候可能都是几十亿年今后,这是人类最安心的。
说在最后
人类的成长演化史往多了说几十万年,成长出聪明文明的时候就更短,是以说几十亿年对于人类来说是完全充沛的。足够人类成长出更高的科技程度,无论是寻找新的保存家园仍是革新地球进行自保,我相信几十亿年对于人类文明来说完全够用了!
文/科学黑洞,图片来历收集侵删。










