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太陽每秒消耗420萬噸物質,燒了46億年,為什麼太陽還沒有燒完?
2023/09/12

從古至今,人類一直都在探索世界的奧秘,古時候,由于人類的科技不夠發達,所以古人認為地球就是唯一的世界,太陽和月球都在圍繞地球轉動,當時所有人都相信地心說,在公元前300多年的時候,西方最偉大的哲學家柏拉圖誕生了,他被認為是西方哲學的鼻祖,他是一位唯心主義的哲學家,柏拉圖最杰出的學生就是亞里士多德,但他卻不是柏拉圖學說的最好繼承者,亞里士多德認為,月亮是離地球最近的天球,他把宇宙分為月下世界和月上世界,在月亮以下的月下世界中,包括我們地球上的萬物,都是會變化、會腐朽的東西,亞里士多德提出宇宙的地心說不久,另一位古希臘思想家,阿里斯塔克提出了最早的日心說。

他認為雖然沒有中心火,但太陽不就是一個大火球嗎?所以他認為太陽應該位于宇宙的中心。

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對于科學文化水平還處于初級階段的古人來說,每天看見日月和諸星東升西落,地心說顯然比日心說更容易為他們所理解和接受。所以,阿利斯塔克的日心說,沒有造成多大的影響,亞里士多德的地心說很快統治了古希臘人的頭腦。基督教誕生之后,地心說得到了教會的支持。公元100年左右,托勒密把亞里士多德的地心說加以發展,加入一個個本論和均論,使這個模型能夠和天文觀測大致定量地聯系起來。從此之后,地心宇宙模型就在西方思想界占據了統治地位,這種情況維持了大約1500年。

哥白尼出現以后,才徹底打破了地心說,哥白尼建立日心說的過程非常的艱難,因為在那個時期,人類已經相信了1500多年的地心說,當時哥白尼發現了地心說的科學漏洞,在接下來的20年里,他每天堅持和測量行星的位置,但是最終的結果都讓人很失望,因為測量結果和地心說沒有區別,後來哥白尼提出了大膽的設想:假設地球是在運動的,那麼圍繞著地球運動的行星觀察起來是什麼樣子的?哥白尼在不同的時間從地球上觀測行星,每一個行星的情況都不相同,這使得他逐漸意識到:地球不可能位于行星軌道的中心,經過長期的觀察,哥白尼發現了唯獨太陽的周年沒有變化,這就意味著地球和太陽的距離始終沒有變化,如果地球不是宇宙的中心,那麼太陽就是宇宙的中心。

後來哥白尼寫下了著名的《天體運行論》,現在隨著人類科技的發展,我們已經知道,太陽是太陽系中質量和體積最大的天體,太陽系中八大行星都在圍繞太陽轉動,根據科學家的研究我們能夠知道,太陽是一個近乎完美的熱等離子體球體,其內的對流運動能夠通過磁化特性產生磁場,到目前為止,太陽是地球上生命最重要的能源,它的直徑大約是139萬公里,是地球的109倍,質量大約是地球的33萬倍,它占到了太陽系總質量的百分之99.86,大約四分之三的太陽質量由氫組成,剩下的大部分是氦,還有少量的重元素,根據光譜我們能夠知道太陽是一顆G型主序星,因此它被非正式、并不完全準確的稱為黃色矮星。

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大約在50億年前形成于一個大分子云區域內物質的引力坍縮,大部分的物質聚集在中心,其余物質則被壓扁成一個軌道盤,形成了太陽系,中央的物質變得又熱又密,最終在其核心引發了核聚變,太陽從誕生到現在已經燃燒了50億年之久,我們的地球之所以能夠誕生生命,和太陽有非常大的關系,太陽源源不斷的釋放熱量,使得地球能夠擁有足夠的熱量,適宜的溫度使得地球上面誕生了生命,根據科學家的研究我們能夠知道,地球上的生命都是由簡單生物進化而來的,有最初的單細胞生物進化為多細胞生物,由多細胞生物進化為海洋生物,由海洋生物進化為兩棲生物,由兩棲生物進化為陸地生物,人類就是由陸地生物猿類進化而來的。

如果沒有太陽,地球上的植物就沒有辦法進行光合作用,沒有植物,就不會有動物的出現,而基礎的光合作用又為地球的生態提供了豐富的氧氣,凈化了地球的環境,讓地球變得越來越美好,看到這里,可能有很多人都會產生一個疑問,就是為什麼太陽能夠燃燒這麼長時間?相信很多人都知道,燃燒屬于一種化學反應,而且燃燒需要可燃物、氧氣以及達到燃燒所需要的最低溫度,這三個必要條件同時存在,缺一不可,而太陽的燃燒和我們平時所見的燃燒并不相同,太陽內部在連續進行氫核聚變,它的光和熱就是由核聚變產生的,核聚變就被稱為是熱核反應。

它指的是質量小的原子,例如氘核(由一個質子和一個中子構成)或氚核(由一個質子和一兩個中子構成),在超高溫條件下結合成新的原子核——氦核,從而釋放出巨大的核能。在太陽內部,氫原子核在超高溫下發生聚變,以熱和光的形態釋放出巨大的核能。可以說,太陽核心每時每刻都在發生氫彈爆炸,比原子彈爆炸的威力都大。在核聚變反應中,四個氫原子合并成一個氦原子,但是這個新的氫原子的質量卻小于四個氫原子的質量總和,這個丟失的質量并沒有消失,而是按照愛因斯坦的質能方程式E=mc^2轉化成了能量,這就是太陽能量的來源。

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太陽主要由氫和氦構成,其中氫大約占太陽總質量的75%,氦約占20%,其余的5%則是由重元素構成。那麼太陽的總質量是多少呢?答案是:約為2x10³⁰千克。對比我們地球的質量(約為6x10²⁴千克),太陽的質量大約是地球的333,000倍。盡管太陽每秒鐘消耗420萬噸的物質,但是如果你考慮到太陽的總質量,那麼這個數字實際上只是太陽質量的極小一部分。即使以如此高的速度消耗,也需要幾十億年的時間才能完全燃燒掉太陽。不過從本質上來說,太陽不可能一直釋放能量,因為總有一天太陽內部的氫元素會被消耗完,到時候太陽內部的核心區域溫度和壓強就無法啟動氦原子核的核聚變,這個時候輻射壓力就會下降。

太陽內部的平衡被打破了,然后太陽的體積就會開始收縮,這會引發兩種結果,第一種是質子-質子鏈反應的反應速率會出現提升,原因就是核聚變反應的速率對溫度非常敏感,溫度只要稍微提升一點,其反應速率就會出現明顯的提升,第二種情況,核心反應區的邊界會向外擴張,之所以會這樣,是因為核聚變反應區在整體上的溫度和壓強都升高了,這會導致一部分原本處于核心反應區之外,從來沒有發生過核聚變的氫原子參與核聚變,在這種情況下,太陽的亮度就會增加,釋放的能量也會增加。

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隨之太陽的體積也會增加,到時候太陽會變成一顆紅巨星,吞噬水星、金星、地球的軌道。

太陽的半徑大約是69.6萬千米,地球與太陽平均相距1.5億公里,計算得出,當太陽的半徑大約膨脹216倍時,太陽的邊緣和地球軌道就重合了,紅巨星階段大約會持續數百萬年,甚至更久的時間,當然,這也與恒星的質量有關,在紅巨星階段的尾聲,太陽會經歷新一輪的內部坍縮,這個時候,太陽就好像是一個泄了氣的氣球一般,會快速萎縮,最終告別紅巨星階段,進入到白矮星階段。在宇宙中,90%的恒星,最終結局都是變成一顆白矮星,當然,這對于它們而言,也并不是真正意義上的終點,仍然會經歷新的演化。一直到太陽生命燃料徹底耗盡,徹底死亡,這個時候,太陽會再次從白矮星階段變成行星狀星云。

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它的直徑會在1光年左右,是由各類恒星末期拋射出的塵埃和氣體殼等組成,它們在宇宙中是可視的,看上去就好像是一顆宇宙之眼一樣,在這之后,太陽或許還會再次經歷一次生命的終結,有一些科學家認為,在大部分恒星的演化尾聲,它們最終都會變成一種假想中的天體——黑矮星,當所有恒星都變成了黑矮星或者黑洞,宇宙中再也沒有新的行星出現,這個時候宇宙也就走到了生命的盡頭,不過相比于其它恒星來說,太陽的壽命可以說是非常漫長的了。相比于體積較大的恒星來說,它們的壽命是非常短暫的,比如說盾牌座UY,根據科學家的研究發現,在距離地球9500光年外,有一顆非常大的恒星,這顆恒星就是盾牌座UY,科學家經過研究發現,盾牌座UY的半徑大約是太陽半徑的1708倍,體積是太陽的50億倍,是地球的1.

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5億億倍。

如果把這顆恒星放在太陽的位置,那麼距離盾牌座UY最近的天體就不會是水星,而是土星,它龐大的身軀會吞噬水星、金星、地球、火星、木星的軌道,為什麼說體積大的恒星壽命短呢?這是因為體積大的恒星,內部星體活動非常活躍,其內部核聚變區域非常大,聚變的速度也非常快,比如說一顆恒星的體積大約是500萬公里,那麼恒星內部400萬公里的區域都在進行核聚變反應,如果一顆恒星的體積大約是5000萬公里,那麼恒星內部4000萬公里的區域都在進行核聚變反應,這就相當于小火爐和大火爐,大火爐的空間很大,所以需要的燃料也是非常多的,這就是為什麼體積大的恒星要比體積小的恒星壽命長。

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曾經有一段時間,盾牌座UY是人類在宇宙中發現的最大的恒星,不過後來科學家發現了比盾牌座UY還大的恒星,目前人類發現的最大的恒星是斯蒂芬森2-18,斯蒂芬森2-18是一顆紅特超巨星,距離我們大約有2萬光年,根據科學家的研究得出,這顆星球的半徑大約是15萬公里,相當于太陽半徑的2158倍,體積相當于太陽的100億倍,目前這顆恒星正在損失自己的質量,每年大約會損失0.00135個太陽的質量,相當于750年就會損失一顆太陽,向這麼大的恒星,它死亡后可能會變成一顆黑洞,一般來說,恒星死亡以后有三種結局,質量小的恒星死亡以后會變成白矮星。

中等質量的恒星死亡以后會變成中子星,超大質量的恒星死亡以后會變成黑洞,太陽在恒星當中,就屬于小質量的恒星,對于人類來說,太陽的壽命是有限的,如果人類想要長久的發展下去,那麼我們就需要在太陽變成紅巨星之前,離開太陽系,找到新的家園,目前科學家已經在太陽系外發現了很多類似地球的行星,比如說開普勒452b、開普勒22b等等,這些行星的外表和地球非常類似,有很多科學家懷疑這些行星上面或許已經誕生了生命,不過由于這些行星距離地球非常遙遠,所以目前科學家還不知道它們上面是不是存在外星生命。小編認為,人類作為地球上最有智慧的生命,只要人類能夠堅持不懈的努力,未來人類一定能夠移民到其它星球,希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什麼想說的嗎?

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