太阳可以亮100亿年,为什么那么长寿?

来自:    更新日期:早些时候
为什么太阳的寿命约是100亿年?~

太阳寿命还有50亿年,为什么距灭亡我们却只有10亿年?

科学家推算,太阳的寿命为一百亿年。太阳目前正处于它的稳定期太阳是由(氢 )组成的,科学家研究认为,太阳可以燃烧( 100亿年 )左右它已存在大约五十亿年了,可以说太阳现在正在(稳定期)太阳是一颗黄矮星(光谱为G2V),黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约45.7亿岁。 在大约50至60亿年之后,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽,太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少,但温度也更高,因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中。

我们很多人可能都听说过这样一种观点——太阳上每秒都在发生着猛烈的核聚变,每秒消耗的物质达400万吨。释放出惊人的光与热,功率高达3.86×10^²⁶w。人类史上最大的氢弹当量为5800万吨TNT,而太阳每秒释放的能量折合为9,212,410,500,400万吨TNT,相当于每秒在太阳中引爆了1,588,346,638枚这样的氢弹!



所以我们常常认识太阳的中心正在进行着疯狂的核爆,是太阳巨大的引力将能量束缚在了核心,所以才没有表现出一直爆炸的样子。可为什么氢弹一瞬间就没有了,而太阳却可以雄雄燃烧百亿年?


太阳不如小壁虎?

好,在见识了太阳的耀武扬威之后,我要给它泼一点冷水——其实太阳弱爆了,甚至连地球上的一只普通的爬行动物都不如。

我是在耸人听闻博眼球吗?不全是,有一点是真的,那就是太阳的平均质量功率其实非常低,太阳总质量1.989×10^30千克,用功率除以它的总质量得到结果0.0002w/kg,也就是每千克太阳物质每秒可以释放0.0002焦尔的能量,而非洲重3克的壁虎每天要消耗230J的能量,计算可得平均质量功率为0.88w/kg,壁虎是太阳的4400倍!


是不是没想到?太阳原来连地球这种宇宙尘埃上生活的小东西的呼吸作用所释放的能量都远远不及,难怪那么长寿。

太阳为什么怠惰

可为什么核聚变释放的能量那么厉害,太阳却那么“怠惰”?




主要是因为“食材”实在是太难啃,太阳又因为个头不够大,温度太低而“消化”得慢。

太阳的温度低?这是真的,太阳的内核拥有1500万度的高温,这看起来已经非常高非常高了,但是经不起比较,对手还是在地球这颗微小的太阳系尘埃上,曾经存在着太阳系中最高的温度——3.5亿℃。当然,还是那个可爱的“沙皇炸弹”搞出来的,这可是太阳内核20倍以上的温度呀!



按早期核物理学家的计算,太阳可以发生聚变简直匪夷所思。虽然太阳核心的压力非常强,达到了2.334*10^16 Pa相当于2500亿个大气压,但是因为温度太低了,依然不足以将两个氢原子“挤”到一起引发聚变。

后来还是量子力学给救场了,通过量子隧穿解释了太阳可以启动核心聚变的原因——氢的原子核也就是质子有极小的概率会“越位”,出现在它本不该出现的地方,所以本来无法相遇的两个质子就会碰在一起,发生聚变。




那为什么氢弹会发出如此高的温度呢?因为氢弹用的可不是一般的氢,是专门为爆炸而特别筛选的特殊氢——氘与氚

缺中子是硬伤

这与一般的氢有什么区别呢?我们这个世界是含量最多的氢是只有一个质子一个电子组成的,占99.985%,别名氕。氘与氚分别是自带一个中子与两个中子的氢原子。而氢聚变的产物正是二号元素氦。



氦的原子核只有8种不同结构,但是只有2种是稳定的——两个中子两个质子的氦-4或一个中子两个质子氦-3,其它都只能存在一瞬就会分解。其中氦-4在宇宙中含量最高,占99.999863%。

相信你们已经注意到一个问题了,如果是宇宙含量最多的独质子氕发生聚变,中子要从哪里搞呢?

这就是我说“食材难啃”的原因了,要想得到必须的中子,就得让质子变成中子,但是中子比质子要重呀!这就意味着必须要让质子吸收能量,也就是说两个碰撞聚变的氢核必须要拥有较高的速度才有可能让其中一个变成中子。


而温度是宏观世界对粒子动能取的平均值,也就是说即使在1500万度的“低温”中,也可能存在极少粒子拥有3亿度的平均动能,这些质子碰到一起的时候就会发生聚变生成氘核。也就是说这种聚变发生的概率极低,表现为反应慢。

两个氕核变成一个氘核并释放出一个中微子与一个正电子。之后的聚变就比较快了,氘核出现后就可以与氕核进行下一步聚变生成氦-3并释放能量,然后两个氦-3会再次聚变生成一个氦-4与两个氕核并释放能量,这样太阳中的主要聚变就算完成了。

人类弱小但不渺小

最阻碍聚变速度就是需要吸收能量的第一步,后面都是释放能量的,速度非常快,而制造氢弹所用的氘与氚都自带中子的,理所当然地,它们的聚变就会非常顺畅,中子多多的管够,当然就会瞬间引爆啦!

我们人类虽然弱小,但并不渺小,就算辉煌如太阳,也有它做不到但我们可以做到的事情。当然了,我们还是希望太阳可以健康长寿的嘛,这样地球才能保持一个美好家园的形象呢!



因为太阳内部每时每刻都在发生核聚变,从而产生了很大的能量,因此长寿。

因为太阳本身质量体积都很庞大。里面还一直在核变产生能量

因为有充足的能量,当初宇宙大爆炸提供了很多的能量。

我觉得是因为太阳内部的能量是非常大的,虽然它一直在消耗非常大的能量,但是它也是可以吸收很多的能量,这个能量一直在循环,所以就可以长寿。


太阳可以亮100亿年,为什么那么长寿?视频

相关评论:
  • 15133725982为什么太阳的寿命约是100亿年?
    羿翁旺就是一个科学依据而已。

  • 15133725982太阳可以亮100亿年,为什么那么长寿?
    羿翁旺不全是,有一点是真的,那就是太阳的平均质量功率其实非常低,太阳总质量1.989×10^30千克,用功率除以它的总质量得到结果0.0002w\/kg,也就是每千克太阳物质每秒可以释放0.0002焦尔的能量,而非洲重3克的壁虎每天要消耗230J的能量,计算可得平均质量功率为0.88w\/kg,壁虎是太阳的4400倍!是不是...

  • 15133725982太阳持续百亿年的核聚变能量,是靠什么来维持的?
    羿翁旺由于需要强大的能量来维持,所以即使在太阳上,也需要花费上百亿年,这就是太阳在主序带上要经历的过程。接下来我们以质子-质子链反应速度来描述下。质子-质子链反应在太阳核内为每秒发生约9.2×10的37次方次,每秒将大约3.7×10的38次方个质子(氢原子核)转化成α粒子(氦原子核)...

  • 15133725982光可以在宇宙中跑上百亿年,是什么原因呢?
    羿翁旺而且在传播过程中能量的消耗是非常少的,所以光可以在传播的过程中保持自己的能量一直往前走,直到上百亿年,这个时候才会逐渐的把能量消耗掉。对宇宙探索的意义人们在夜晚的时候,看到天空中星星的亮光,就可能是来自于百亿光年距离外的恒星所发射出的光芒。而且值得注意的是光是一个可以测表示距离的单位...

  • 15133725982为什么太阳可以燃烧数百亿年,是什么神秘力量来维持它的燃烧?
    羿翁旺详情请查看视频回答

  • 15133725982同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,但氢弹一下子就炸了?
    羿翁旺地球的能量主要来自于太阳辐射,但是实际上太阳辐射只有大概二十二亿分一被地球接收到,而人类只能利用其中的万分之一。太阳的能量来源于它内核的核聚变反应,和氢弹是类似的,可问题就来了,同样都是核聚变反应,为什么氢弹会一下子全炸掉,而太阳可以维持数百亿年的核聚变反应?这个问题其实也很简单,...

  • 15133725982...为什么太阳不一次性反应完,而是能缓慢反应100亿年?
    羿翁旺太阳的质量所造成的引力,只需要聚变反应维持在一定的强度就可以了,不需要更加剧烈的反应强度,聚变反应的原料(就是氢)就可以一点一点的使用。按照太阳骤变反应的强度,太阳可以一直保持这样的反应强度和氢的消耗速度100亿年,现在已经过了50亿年了,还可以再反应大约50亿年。如果是质量比太阳大的恒星,...

  • 15133725982同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
    羿翁旺太阳能够产生核聚变反应的最重要原因是:质量足够大。在46亿年前,在如今太阳系的位置附近有一片长达2光年的分子云,这片分子云发生了引力坍缩,在引力的作用下逐渐形成了太阳,剩余的碎料构成了太阳系的其他天体。太阳是太阳系的绝对主宰,质量占据了整个太阳系总质量的99.86%。由于太阳质量十分巨大,...

  • 15133725982太阳和氢弹一样都是核聚变,为什么太阳还没有被炸散?
    羿翁旺但由于量子隧穿效应(氕氕反应)的概率比较低,太阳燃料制造能力有限,因此内核部分的产生大量能量的氕氘反应数量是有限的,但这并不是坏事,因为太阳高达100亿年的寿命就完全得益于这种慢慢的量子隧穿效应,就像调节燃烧速度的油门一样,它是恒星燃烧速度的调节阀门。但即使如此,太阳内核每秒也有超过6.5...

  • 15133725982同为核聚变反应,为什么氢弹瞬间就炸完了,太阳却能燃烧100亿年?
    羿翁旺达到这个温度其实不难,只要给氢弹装一颗原子弹再引爆它,温度就会瞬间升高到上亿摄氏度,推动氢弹内的原料发生核聚变反应。为什么太阳不会爆炸?太阳核心区的半径是太阳半径的四分之一,在核心区外还存在着一个辐射区,将外面的物质和太阳核心区隔开了。也就是说太阳的所有燃料其实都在核心区内,靠着...

  • 相关主题精彩

    版权声明:本网站为非赢利性站点,内容来自于网络投稿和网络,若有相关事宜,请联系管理员

    Copyright © 喜物网