太陽究竟使用了什麼當燃料,為什麼燃燒了46億年還沒有…


太陽究竟使用了什麼當燃料,為什麼燃燒了46億年還沒有燒完?的頭圖

太陽究竟使用了什麼當燃料,為什麼燃燒了46億年還沒有燒完?

太陽對維持地球生態系統的平衡,地球生物的生存以及發展做出了巨大的貢獻,時至今日,太陽已經在宇宙中“燃燒”了46億年。

這就讓人感覺很疑惑了,在我們地球上根本不存在能夠燃燒時間這麼長的物質,為什麼太陽卻有持續不斷的能量可以一直支撐它“燃燒”呢?

到底是什麼支撐太陽“燃燒”了這麼久呢?

太陽。

太陽系中99%的物質都集中在太陽上,而太陽的主要組成成分是氫和氦,其中百分之七十以上的都是氫元素,剩下的只有少量氦元素,還有百分之二的重元素,是一個熱等離子體與磁場交織著的理想球體。

另外,太陽與地球的距離平均是14960萬千米,質量是地球的33萬倍;直徑是139萬千米,是地球的109倍,而體積則是地球的130萬倍。

太陽並不是在“燃燒”。

從表面上看,太陽就像一個時時刻刻都在“燃燒”的天然大火球,然而事實上,用“燃燒”來形容太陽的發光發熱,嚴格上來說這是不正確的。

平常我們所說的燃燒,比如火柴的燃燒、煤的燃燒、木頭的燃燒等等,都有幾個條件,第一個就是要有充足的氧化劑(比如氧氣);

其次是要有可燃物,在物質可燃且處於氧氣等環境中,再加上火源,燃燒反應就會開始,是一種化學反應。

在燃燒的過程中,氧氣非常重要,如果沒有氧氣的話,任何物質都無法燃燒起來,就拿滅火器來說,它的滅火原理就是把燃燒的物質和氧氣分離開來從而實現滅火的。

可是在太空環境中,根本就不存在氧氣,太陽也依靠自身內部的反應發光發熱了幾十億年,很明顯這與地球上物質燃燒的反應完全不相同,因此太陽發光發熱的現像不是我們地球上產生的燃燒現象。

太陽發光發熱的本質是核聚變反應。

從科學的角度上來看,太陽釋放出能量的本質是因為核聚變反應的存在,而核聚變是一種物理變化,普通的燃燒是化學變化,所以兩者在本質上存在著很大的區別。

所謂的核聚變是指在一定條件下(高溫或高壓的狀態下),原子核相互發生碰撞,在這些原子核發生碰撞的過程中,不僅會生成新的更重的原子核,還會因為質量虧損釋放出而巨大能量的一種核反應。

這也就是說,核聚變的發生根本不需要氧氣,一般是處在高壓或高溫狀態下就可以發生的變化,以太陽為例,太陽內部的中心溫度高達1500萬攝氏度,是一個集高溫、高壓、高密度於一體的的區域。

在這個核心部位,太陽將會通過氫核聚變反應變成氦元素並釋放出巨大的能量,具體來說是4個氫原子核聚變成一個氦原子核,其中質量虧損0.0276個單位,相當於1克氫虧損0.0069克。

這些虧損的質量會全部轉化為能量釋放出去,而這些能量則是以熱量的形式得到釋放,所以太陽才會看起來像一個“燃燒”的大火球一樣。

在太陽進行核聚變反應的過程中,太陽大約每秒把600萬噸氫轉變成氦,產生的能量只有22億分之一到達了地球,可是地球每秒接收到的太陽能卻有1.757×1017焦耳之巨,即太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當於500萬噸煤所產生的能量。

不止是太陽,還有天體與天體之間的碰撞看起來也非常像燃燒。

比如在1994年,蘇梅克列維九號彗星撞向木星產生了超級壯觀的大爆炸景象,從遠處看,兩者相撞的那一刻爆也產生了巨大的“火焰”,但是事實上這並不是“火焰”或者“燃燒”,這是由撞擊所釋放出的大量熱輻射。

總之,太陽現在還處於青年時期,根據科學家的推算,目前太陽還能再燃燒50億年,50億年之後,太陽將進入老年時代,變成紅巨星並發生膨脹,最後形成一顆白矮星。